ПРОБЛЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ И ЖИВУЧЕСТИ КРЫМСКОГО МОСТА В УСЛОВИЯХ ТЕРРОРИСТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НЕДРУЖЕСТВЕННЫХ СТРАН
Важность, актуальность стратегической, политической, экономической роли Крымского моста уже давно не вызывает сомнения. К маю 2019 года (то есть за первые 12 месяцев эксплуатации) по Крымскому мосту проехало более 5 млн. машин. При этом годовой трафик более чем в три раза превысил рекорд паромной переправы. В конце 2019 года планируется открытие железнодорожной части моста с пропускной способностью 47 пар поездов в сутки, при чем поездов повышенной массы (более 7 тыс. тонн). Мост находится на достаточной для морского судоходства высоте. Таким образом, крымская переправа становится узловым центром обеспечения живучести полуострова Крым.
Перед специалистами по вопросам безопасности таких объектов стоит непростая задача обеспечить антитеррористическую защиту данного сооружения и переправы в целом. Если не рассматривать вопрос о потенциальных угрозах ракетно-ядерных ударов, попыток уничтожения моста с помощью ударной авиации или запуска дронов как элементов планов враждебных государств, а рассматривать только риски, появляющиеся при возникновении взрывов и пожаров при постоянном траффике транспорта в районе переправы и моста, то следует особое внимание обратить на:
- Риски от проходящих нефтеналивных танкеров, газовозов и других судов.
- Риски от бензовозов, автомобильных газовозов, автотранспорта, перевозящего потенциально опасные грузы.
- Риски от грузового железнодорожного транспорта, перевозящего сжиженный природный газ (СПГ) или сжиженный углеводородный газ (СУГ), нефтепродукты, взрывчатые и аварийно химически опасные вещества, боеприпасы и другие опасные грузы.
Указанные риски аварийных ситуаций усугубляются еще и тем, что тушение пожаров при розливах СУГ или СПГ ни водой, ни порошковыми или газовыми составами практически невозможно. Именно поэтому в американских нормах в случае аварийных ситуаций, связанных с СУГ и СПГ предписано «держаться подальше от пожара» (а конкретно метров на 700-800). Что в принципе невозможно допустить, если розлив произойдет на мосту или под мостом, и пламя пожара начнет воздействовать на металлические конструкции. В таком случае, риск становится катастрофическим, способным перейти в полное уничтожение моста, транспорта и людей, находящихся на мосту. Такой сценарий может быть признан наиболее вероятным.
В данном случае целесообразно рассмотреть последствия развития реального события, например, взрыва и пожара на танкерах-газовозах Maestro («Маэстро», IMO 8810700) и Candy («Кэнди», IMO 9005479), произошедшего 21 января 2019 года в районе Керченского пролива. Мог ли стать инцидент на танкерах катастрофическим, если предположить, что в результате взрыва в воду одномоментно вытекло бы более тысячи тонн сжиженного природного газа? На этот вопрос может дать ответ работа группы российских ученых (А. Гришкевич, В. Филин и др.) «Оценка мощности взрывов газопаровоздушных смесей при аварийных проливах сжиженного природного газа», опубликованная в специализированном каталоге «Пожарная безопасноть.2017». Авторы данного труда показывают, что при розливе СУГ и СПГ на воду может произойти интенсивное испарение с образованием газопаровоздушной смеси с последующим переходом горения в детонацию. При этом наиболее опасным с точки зрения вероятности возникновения детонационного горения является сжиженный пропан. Авторы показывают, что при взрыве облака газопаровоздушной смеси, образованной при испарении примерно тысячи тонн пропана, на фронте взрывной ударной волны образуется избыточное давление не менее 12-15 атм, что может привести к сто процентному поражению людей со степенью не ниже смертельной и тяжелой. Такая ударная волна по мощности взрыва сопоставима с взрывом ядерного заряда.
Таким образом, если событие на указанных танкерах развивались бы по описанному сценарию, то наиболее вероятно, что Крымский мост и часть переправы были бы либо разрушены, либо подверглись бы воздействию высокой температуры пламени в течение длительного периода времени (более 1-2 часов), что также достаточно для полного разрушения металлических конструкций моста.
Статистика пожаров на автомобильном транспорте, в том числе, перевозящем нефтепродукты, газовый конденсат или СУГ и СПГ, также показывает на высокую вероятность пожаров и взрывов как в близи него, так и непосредственно на мосту. При этом не исключено наличие проливов топлива и газа на площадях более 1000 м2 и последующего пожара, что приведет к перегреву металлических конструкций и разрушению последних, так как металлические конструкции уже через 15 минут под воздействием высоких температур не выдерживают повышенных нагрузок.
Не менее опасным сценарием может стать пожар на железнодорожной части Крымского моста, особенно в случае аварии с пожаром на железнодорожных цистернах с сжиженным природным газом или нефтехимическими продуктами. И в этом случае также возможно мощное тепловое воздействие от пламени пожара на металлической конструкции моста с последующим его обрушением. Безусловно, одновременное событие, когда под мостом будет находиться горящий танкер с нефтепродуктами или СУГ и СПГ, а на мосту – железнодорожный состав с горючими или взрывчатыми веществами, равно как на автомобильной части моста – автотранспорт грузовой, пассажирский, естественно, маловероятно, но и исключить его, и тем более не быть готовым к борьбе с ликвидацией последствий, было бы неверным.
Известно, что Минтранс РФ озабочен обеспечением безопасности транспортного перехода через Керченский пролив. Ведутся работы по инженерным изысканиям и проектированию систем обеспечения безопасности, которые обошлись более чем в 4,5 млрд. руб.
Заложены ли в этот бюджет статьи для решения проблемы поиска путей пожаровзрывопредотвращения (купирования) пожаров при аварийных розливах, в частности СУГ и СПГ, нам пока неизвестно. Но если предположить, что планами не предусматривается финансирование мер активного пожаротушения по сценариям, связанным с розливом нефти, нефтепродуктов или тем более СУГ и СПГ, то, на наш взгляд, это необходимо сделать.
Одной из составляющих системы обеспечения безопасности должны являться мероприятия по активной системе пожаровзрывопредотвращения. В этой связи разработка пожарного поезда нового поколения с автономным пожарным модулем контейнерного типа на железнодорожной платформе с УКТП «Пурга» (АПМКТ «Пурга») может стать существенным элементом обеспечения активного пожаротушения и защиты металлоконструкций Крымского моста во время пожара.
В основу концепции формирования данного модуля была положена технология пожаровзрывопредотвращения и купирования СУГ и СПГ с помощью комбинированной одновременной подачи пен низкой и средней кратности. Данная технология позволяет в отличие от существующих отечественных и зарубежных средств борьбы с пожарами на указанных объектах не только купировать розлив сжиженного газа, защитить конструкцию железнодорожного, автомобильного или морского транспорта, но и потушить розлив СУГ и СПГ на площадях до тысячи кв. м.
В 2017 году по заданию РЖД совместно с ФГБУН Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко Российской академии наук ООО НПО «СОПОТ» провело огневые натурные испытания данных технологий пожаротушения на моделях современного железнодорожного подвижного состава, в том числе на газотурбовозах и газотепловозах.
При проведении испытаний была проверена возможность обеспечения теплозащиты (создания огневых барьеров) металлических конструкций или распространения огня с горящего на негорящие объекты с помощью быстротвердеющих пен на основе структурированных частиц кремнезема. Данная пена обладает гигантской огнестойкостью (не разрушается под воздействием открытого пламени с температурой 1000-1800 градусов), а также высокой адгезионной способностью, в том числе к наклонной и вертикальным поверхностям. Для ее получения и доставки разработана целая серия специальных технических средств. Пена и средства ее доставки сертифицированы ОС «ПОЖТЕСТ» ФГБУ ВНИПО МЧС России. Огнетушители для подачи таких пен соответствуют требованиям ГОСТ 51017-2009 и ГОСТ 51057-2001.
В состав быстротвердеющей пены входят водный раствор пенообразователя с добавками (компонент А) и отвердитель – водный раствор уксусной кислоты (компонент Б). Быстротвердеющая пена может получаться при подаче через лафетный ствол с дальностью подачи до 100 м или насадки с дальностью подачи 6-10м.
Опытный образец пожарного поезда, в составе которого эксплуатируется автономный пожарный модуль контейнерного типа с УКТП «Пурга», уже поставлен и находится на боевом дежурстве в Адлере в том числе для защиты туннеля.
В состав нового технического решения предлагается включить модуль с емкостями для получения твердопенного тушения. Описание данного образца представлено ниже.
Автономный пожарный модуль контейнерного типа на железнодорожной платформе с УКТП «Пурга»
(АПМКТ с УКТП «Пурга»)
Автономный пожарный модуль контейнерного типа (далее АПМКТ) c УКТП «Пурга на железнодорожной платформе в составе пожарного поезда, предназначен для:
— тушения пожаров, проведения аварийно-спасательных работ в железнодорожном подвижном составе и на стационарных объектах железнодорожного транспорта, участия в ликвидации последствий аварийных ситуаций с железнодорожным подвижным составом, перевозящим опасные грузы III-IV классов опасности, в пределах тактико-технических возможностей;
— участия в ликвидации пожаров и проведении аварийно-спасательных работ на объектах, предприятиях и организациях, не относящихся к железнодорожному транспорту, в пределах тактико-технических возможностей;
— проведения аварийно-спасательных работ в зонах чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера на территории Российской Федерации в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации.
Место эксплуатации – сеть железных дорог Российской Федерации.
Железнодорожная платформа состоит из двух модулей сформированных на базе стандартных контейнеров:
а) Автономный пожарный модуль контейнерного типа (АПМКТ) с УКТП «Пурга», сформированного на базе контейнера типа 1АА.
б) Автономный пожарный модуль твердопенного тушения АПМ-12000 ТПТ, выполненного на базе контейнера типа 1СС.
в) Автономным пожарным модулем (АПМ) взрывопожаропредотвращения, химзащиты и маскировки «Зверь», также сформированного на базе контейнера типа 1 СС.
Отличительными особенностями модуля является способность немедленно включаться в работу и обеспечивать подачу пены с увеличенной в 5-10 раз дальнобойностью струй и увеличенной в 2-3 раза скоростью тушения по сравнению с традиционными средствами борьбы с пожарами.
Подключение модуля к цистерне – водохранилищу (или другому источнику воды) в сочетании с большим (10 000 л) запасом пенообразователя обеспечит ликвидацию пожаров на больших площадях за нормативное время тушения.
| В состав АПМКТ с УКТП «Пурга» входят: | ||
| контейнер типа 1АА (1А) ГОСТ Р 53350-2009 | 1 шт. | |
| дизель-насосный агрегат AN720/120SC в составе: | ||
| насос центробежный - CS-M200 520BC, Cadoppi | 1 шт. | |
| двигатель дизельный - DC965A10-95, SCANIA | 1 шт. | |
| емкость для пенообразователя (V = 5м3) | 2 шт. | |
| установка комбинированного тушения пожаров УКТП «Пурга-100» с дистанционным управлением | 1 шт. | |
| вспомогательный стационарный водопенный лафетный ствол УКТП «Пурга-40» с дистанционным управлением * | 1 шт. | |
| УКТП «Пурга-5» ручной ствол * | 2 шт. | |
| УКТП «Пурга-7» ручной ствол * | 2 шт. | |
| УКТП «Пурга-30» мобильная * | 1 шт. | |
| прожектор с дистанционным управлением | 2 шт. | |
| устройство для намотки и хранения пожарных рукавов (катушки) | 2 шт. | |
| дверь наружная | 2 шт. | |
| подъемные ворота | 1 шт. | |
| дополнительное оснащение: | ||
| система обогрева | 1 компл. | |
| системы основного и аварийного освещения модуля | 1 компл. | |
| система управления пожарным насосом | 1 компл. | |
| шкафы для размещения штатного пожарного оборудования | 1 компл. | |
| автономная система пеносмешения | 1 компл. | |
| система всасывающих и напорных трубопроводов | 1 компл. | |
| огнетушитель (углекислотный) | 1 компл. | |
Модуль для получения твердеющей пены состоит из 6 емкостей объемом 1800-2000 л с раствором специализированной двухкомпонентной композиции (СДКП), предназначенной для получения быстротвердеющей пены на основе структурированных частиц кремнезема. Раствор вытесняется с помощью продуктов сгорания твердотопливного заряда, также размещаемого в специальном отсеке самой емкости. Модуль укомплектован ручными стволами и рукавными катушками для получения рукавной линии длиной до 200 м.
АПМКТ способен обеспечивать подачу воды или водопенного раствора на сторонние ручные и роботизированные установки, а так же воздушно-механическую пену на стационарные установки УКТП «Пурга» различных модификаций и исполнения с расходами водного раствора от 5 до 200 л/с и производительностью по пене средней кратности от 21000 до 360000 л/мин.
Все оборудование размещено внутри стандартного контейнера типа 1АА. Изнутри контейнер теплоизолирован слоем минеральной ваты толщиной 50 мм и обшит металлическими панелями. Дополнительно на каждой из боковых стен контейнера установлена наружная дверь и подъемные ворота на торцевой стене. На крыше контейнера размещены УКТП «Пурга-100» и вспомогательный стационарный водопенный лафетный ствол УКТП «Пурга» 40 с дистанционным управлением. Стационарная установка комбинированного тушения пожаров УКТП «Пурга-100» с дистанционным управлением производительностью 100 л/с обеспечивает дальность подачи струй пены кратностью 30÷40 до 100 м.
Входящий в состав АПМКТ вспомогательный стационарный водопенный лафетный ствол УКТП «Пурга» 40 имеет производительность 40 л/с; дальность подачи распыленной воды 50 м; дальность подачи пены низкой и средней кратности 45-50 м.
Отличительными особенностями модуля является способность немедленно включаться в работу и обеспечивать подачу пены с увеличенной в 5-10 раз дальнобойностью струй и увеличенной в 2-3 раза скоростью тушения по сравнению с традиционными средствами борьбы с пожарами.
Подключение модуля к цистерне – водохранилищу (или другому источнику воды) в сочетании с большим (10 000 л) запасом пенообразователя обеспечит ликвидацию пожаров на больших площадях за нормативное время тушения.
Заключение
В результате анализа получены новые данные, подтверждающие возможность обеспечения пожаровзрывопредотвращения (купирования) на современных железнодорожных подвижных составах, в том числе с газотурбовозами и газотепловозами, работающими на сжиженном природном газе, и тушения пожаров, в том числе по сценариям для Крымского моста.
Испытания показали, что при аварийных ситуациях, связанных с розливом СУГ и СПГ, возможно организовать тушение с помощью новых технологий получения комбинированных струй пен низкой и средней кратности (КП=30-50) на основе пенообразователей типа ПО-6ЦТ отечественного производства.
Такая технология обеспечивает не только купирование процесса, но и эффективное пожаротушение розлива СУГ и СПГ на больших площадях.
Подачу пены могут обеспечить установки комбинированного тушения пожаров типа УКТП «Пурга» производительностью от 5 до 300 л/с с дальностью подачи от 20 до 120 метров, работающие от штатных пожарных насосов при рабочем давлении 0,8-1,0 МПа, при соблюдении условия одновременного закрытия всей поверхности розлива топлива слоем пены при интенсивности подачи от 0,6 л/с∙м2 (в начальный период тушения) до 0,06 л/с∙м2 (в конечный период тушения).
В процессе испытаний, проведенных в ООО НПО «СОПОТ», доказана возможность синхронного (совместно с тушением пожара пенами низкой и средней кратности) обеспечения процесса теплоизоляции горящего и негорящего объектов с помощью быстротвердеющей пены на основе структурированных частиц кремнезема (СДКП), обеспечивающей сдерживание воздействия пламени температуры 1000-1800оС в течение длительного периода времени, что дает возможность в процессе тушения пожаров блокировать воздействие высоких температур на взрывопожароопасные участки объектов железнодорожного транспорта и конструкций Крымского моста.
При хорошо отработанной тактике появляется реальная возможность оперативного пожарно-тактического воздействия на возникающие аварийные ситуации, связанные со взрывами и пожарами в районе переправы или на самом мосту. Такая тактика должна включать в себя нанесение слоя быстротвердеющей пены толщиной около 1 см на металлические конструкции моста, что создаст теплозащитный экран, не разрушающийся от воздействия высокой температуры пламени. При этом возможно одновременно или последовательно проводить тушение пожара разлитого топлива струями пены от установок «Пурга».
Опыт применения установок «Пурга» при пожарах ЛВЖ и ГЖ, огневые натурные испытания по применению высокопроизводительных установок по тушению проливов СУГ и СПГ, разработанные и испытанные конструкции устройств и установок для получения быстротвердеющей пены позволяют скомплектовать и уже в 2019-2020 годах поставить на вооружение новые образцы автономных пожарных модулей для защиты переправы в Керченском проливе, в том числе на Крымском мосту.