В промышленно развитых странах убытки от пожаров превышают 1% национального дохода и имеют тенденцию постоянного роста. Не является исключением и Донецкая Народная Республика, где ежегодно происходит примерно 6 000 пожаров.

Так, в 2019 году на территории Донецкой Народной Республики произошло 6357 пожаров, вследствие которых погиб 151 человек (детей – 6). На пожарах травмировано 175 чел. Материальный ущерб составил 122 млн. 780 тыс. рублей. Огнем уничтожено и повреждено 1720 зданий и сооружений, 115 единиц автомобильной техники, уничтожено 274 т. кормов.

За последние 5 лет (с 2015 по 2020) в Донецкой Народной Республики на объектах подконтрольных органам государственного пожарного надзора и в жилом секторе ежедневно в среднем возникало более 17 пожаров и загораний. Каждый третий пожар уничтожал или повреждал здании.

Решение проблем противопожарной защиты и борьбы с пожарами в Донецкой Народной Республики в современных условиях осложняется тем, что на данном этапе более характерно не строительство новых объектов, а техническое перевооружение и модернизация действующих предприятий. Широкое применение в технике и технологии производства нашли вещества и материалы, имеющие повышенную пожаро- и взрывоопасность. Это требует более эффективного и селективного применения огнетушащих веществ, с учетом конкретных условий тушения.

К числу наиболее современных, экологически безопасных и эффективных средств борьбы с пожарами относятся огнетушащие порошки (ОП). В отечественных огнетушащих порошках для этих целей используется в основном высокодисперсный диоксид кремния (аэросил), который вводится в количестве 1,5-2,5% в состав порошка.

Традиционно сложилось так, что Донбасс имеет большой потенциал в изучении вопросов порошкового пожаротушения и применении результатов и этих исследований на практике.

Учитывая важность развития горноспасательного дела для Донбасса, Совет Министров СССР и ЦК ВКП(б) утвердили постановление от 29 августа 1946 г. № 1934 о строительстве комплекса научно-производственных и служебных помещений для Центральной горноспасательной станции Донбасса, которое закончилось в 1958 г. ЦНИЛ ВГСЧ Донбасса перебазировалась в г. Сталино (ныне г. Донецк) в построенный лабораторный корпус в марте 1955 г.

Принимая во внимание значение науки в обеспечении безопасности работы горняков и горноспасателей, в соответствии с постановлением коллегии Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике от 10 октября 1968 г. № 54 приказом министра угольной промышленности СССР от 17 декабря 1968 г. № 431 на базе ЦНИЛ по горноспасательному делу ВГСЧ Донбасса создали Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела (ВНИИГД) с Восточным отделением в Ленинске-Кузнецком.

Для сокращения цикла «наука – техника – производство» на базе ВНИИГД как головной организации и Донецкого завода горноспасательной аппаратуры в 1972 г. создано Научно-производственное объединение по горноспасательному делу «Респиратор», преобразованное в 1978 г. во Всесоюзное объединение, в состав которого вошли в 1982 г. Макеевский завод по производству противопожарного оборудования «Факел» и Ворошиловградский завод горноспасательной аппаратуры и оборудования «Горизонт», а в 1986 г. завод шахтного противопожарного оборудования (Ленинск-Кузнецкий).

Таким образом, Всесоюзное научно-производственное объединение по горноспасательному делу «Респиратор» имело мощную производственную базу. Кроме того, уже в 1984 г. объединение располагало высококвалифицированным кадровым потенциалом: здесь трудились более трех тысяч человек, среди них: 1260 чел. научно-технического персонала, 121 кандидат технических, физико-математических, химических, экономических, медицинских и биологических наук, четыре доктора технических, медицинских и экономических наук.

Разработка рецептур и способов подачи огнетушащих порошков в ДНР ведется в настоящее время, несмотря на тяжелую политическую ситуацию. И наиболее перспективным способом повышения эффективности огнетушащих порошковых средств является подбор и совместное применение компонентов, усиливающих суммарный эффект ингибирования, то есть улучшающих огнетушащую эффективность порошковых составов.

Особый интерес представляет эффект неаддитивности совместного действия ингибиторов в реакционной смеси пламени углеводородов.

Неадитивность действия ингибиторов выражается в том, что при совместном пребывании в пламени различных по природе ингибиторов эффективность ингибирования может непропорционально увеличиться (явление синергизма) или уменьшиться (явление антагонизма). Для газообразных ингибиторов горения такие явления обнаружены еще в 80-ых годах ХХ века [1].

Исследовалось влияние смесевого ингибитора, состоящего из диэтиламина и тетрафтордибромэтана, на зажигание бензол-воздушной и циклогексан-воздушной смесей [2]. Было показано, что интенсивность эффекта синергизма зависит от содержания горючего в смеси и от ее начальной температуры.

Наблюдали проявление синергизма тех же ингибиторов при тушении водород-воздушного пламени [2]. В данных условиях эксперимента для подавления пламени требовалось 18% тетрафтордибромэтана или 12% диэтиламина. Тот же эффект достигался при введении в пламя всего по 3,5% обоих ингибиторов.

Что касается твердофазных ингибиторов реакций горения, то сведений об исследовании общего их влияния на пламя и выявленных при этом эффектах неаддитивности в литературе очень мало. В работах [3, 4] отмечен эффект синергизма, заключающийся в повышении огнетушащей способности порошковых составов при использовании в качестве ОП смеси, состоящей из карбонатов щелочных металлов и хлорида. Взаимодействие продуктов распада различных твердых ингибиторов между собой, а также с активными частицами пламени может привести к образованию как более, так и менее активных промежуточных частиц, что, как и в случае газообразных ингибиторов, может обусловить неадитивное усиление или уменьшение ингибирующего эффекта.

Для подтверждения высказанных предположений необходима разработка методики и проведение систематических исследований особенностей общего влияния твердых ингибиторов на реакции горения. Эти исследования, кроме выявления и выяснения закономерностей аддитивности действия порошков на пламя, позволят внести определенный порядок в развитие представлений о механизме их ингибирующего действия, решить ряд практических задач по разработке огнетушащих порошков.

Анализ сведений, накопленных в процессе изучения механизма торможения химических реакций пламени порошками, показывает, что в настоящее время исследован широкий круг пригодных для изготовления ОП твердых материалов и выявлены наиболее эффективные из них. Возможности усиления ингибирующего действия порошков путем увеличения их дисперсности и поиска новых, более эффективных веществ и соединений в настоящее время практически исчерпаны.

Таким образом, наиболее перспективный способ повышения эффективности огнетушащих средств заключается в подборе и совместном применении компонентов, усиливающих суммарный эффект ингибирования, то есть улучшающих огнетушащую эффективность порошковых составов.

Возвращаясь к проблеме выбора основного компонента порошковых составов, необходимо на основании анализа научно-технической и патентной литературы отметить, что в наше время отсутствуют какие-либо принципиально новые предложения по разработке рецептур ОП. Большинство разработок в той или иной степени касается усовершенствования рецептур с использованием известных компонентов. Обилие рецептур ОП, однако, свидетельствует о том, что идет интенсивный поиск оптимального состава порошков с экономической точки зрения, а также с точки зрения огнетушащего эффективности и универсальности применения.

Принцип достижения необходимых из отмеченных точек зрения результатов одинаков и состоит в частичной замене основного компонента другим, что позволяет усилить те или иные качества порошка. Так, к существенному снижению стоимости огнетушащих порошков на базе фосфатов аммония приводит введение в их состав сульфата аммония. Кроме этого, для сульфата аммония характерна пониженная слеживаемость, что благоприятно сказывается на эксплуатационных показателях таких составов. Сульфат аммония добавляют к гидро- и дигидроортофосфату аммония или к их смеси в количестве от 5-35% [5] до 70% [6], а чаще всего 30-40% [7]. Нужно сказать, что выбор количества добавляемого сульфата аммония научно не обоснован, не изучен механизм его влияния на огнетушащую способность полученных составов.

Все эти перечисленные проблемы разработки новых рецептур порошковых средств тушения, снижение стоимости ОП, а также увеличение срока эксплуатации требуют детальных комплексных исследования в этой области.

Литература

1. Водяник В.И., Проничева Н.М. Исследование огнепреграждающего эффекта при тушении пламени дисперсными материалами // Проблемы взрывобезопасности технологических процессов: Материалы Всесоюзной научно-технической конференции 28-30.10.1980 (г. Северодонецк). - Черкассы: НИИТЭХИМ, 1980. - С. 98-99.

2. Абдурагимов И.М., Елисеев М.А. Исследование теплофизических свойств порошковых составов при тушении диффузионного газового факела // Динамика пожаров и их тушение: Сб. науч. тр. - М.; ВИПТШ МВД СССР, 1987.-С. 184-192

3. Вайсман М.Н,, Земск Г,Т. Новые Огнетушащие порошковые составы: Экспресс-информ. - Г.: ВНИИПО, 1980. - Вып. 693. - С. 11.

4. Балин В.А., Шорин С.Н., Ермолаев О.М. Исследование нормальной скорости распространения пламени в запыленных газовых потоках // Теплоэнергетика. - 1969. - № 4. - С. 75-77.