Противопожарные системы защиты лесных машин

Как показывает практика, практически все работники лесопромышленных предприятий наслышаны о системах пожаротушения. Но для большинства из них эти системы ассоциируются только с защитой зданий и сооружений различного назначения. Достаточно немного лесозаготовителей сталкивались с системами пожаротушения лесных машин, обычно представляя себе их в виде огнетушителя в кабине оператора.

Зато многим практикам известна картина, когда в электросистеме повидавшей виды, но не встретившей хорошего механика и добросовестных операторов лесной машине установлены «жуки» из предохранителей, рваные сращенные кабели, искрящие аккумуляторы, рваные шины CAN, обгорелые и коротящие на «массу» силовые провода. Часто видно, что в машине сделать уборку и помыть некому.

Результатом этого нередко являются горящие в лесах трактора, иногда вместе с парой-тройкой гектаров леса. Горят просто из-за высохшего мусора и опилок, пропитанных маслом и топливом, только и ждущих малейшей искры — из выхлопной трубы, от коротящих проводов, горячего выпускного коллектора или просто от нагрева от вращающегося в раме карданного вала, когда рама вся забита опилками и древесным сором.

Второй достаточно распространенной причиной возгорания лесных машин является воспламенение гидравлического масла при обрыве рукавов высокого давления. В этом случае масло из рукава пропитывает скопления щепы и хвои, что приводит к еще более устойчивому горению образовавшейся смеси. Если в первом варианте возгорания у оператора машины еще есть теоретическая возможность спасти машину и не дать пожару перекинуться на окружающие деревья, то во втором случае применение ручных огнетушителей, как правило, результата не дает.

Источником огня может быть и залетевшая искра от сигареты или костра, причем тление древесного мусора при попадании искры может продолжаться несколько часов, до возникновения открытого пламени, уже когда двигатель машины заглушен, при отсутствии оператора и обслуживающего персонала.

И даже если при возникновении пожара в лесной машине рядом есть люди, далеко не факт, что, даже имея под рукой исправные огнетушители, они успеют предотвратить потенциально очень большой ущерб. Это связано с тем, что может пройти достаточно много времени между началом пожара и моментом его визуального обнаружения, вследствие чего пожар успевает сильно развиться, кроме этого, не всегда оказавшиеся рядом люди способны проявить должную реакцию, решительность и четкость действий в стрессовой ситуации; надо помнить, что возгорание лесной машины может случиться как летом, так и зимой, а в сильные морозы, когда двигатель практически не глушат, в пересменку, людей просто может рядом не оказаться.

Полезно знать, что в закрытом отсеке двигателя температура около турбин может достигать 370 °C, рабочая температура воздуха составляет около 100 °C, излучающий эффект на поверхности двигателя достигает 180 °C, высокое давление в системе также создает тепло, а каталитические конверторы могут разогреваться от 250 до 1000 °C.

При этом температуры самовозгорания у наиболее распространенных углеводородных жидкостей составляют:

  • для дизельного топлива 230 °C;
  • для масла рулевой системы — 213 °C;
  • для масла двигателя — 231 °C;
  • для масла трансмиссии — 213 °C;
  • для охлаждающей жидкости (50/50)- 483 °С.

Особенностью работы лесных машин, выполняющих переместительные операции, — форвардеров, скиддеров, является работа двигателя и других механизмов под нагрузкой, в постоянно меняющихся режимах, а это ведет к повышенному износу мест крепления патрубков, электрических соединений и т. д.

Каковы гарантии того, что имеющиеся в лесу огнетушители исправны и вовремя прошли периодическую проверку, каждый лесозаготовитель может оценить для себя сам.

Полезно также учесть, что если пожар вызван коротким замыканием проводки, то тушить его очень проблематично. При пожаре, вызванном коротким замыканием силового кабеля, вода, используемая при тушении, попадая на раскаленный провод, разлагается на кислород и водород, которые активно участвуют в дальнейшем развитии пожара.

По вышеперечисленным причинам в России ежегодно сгорают десятки лесных машин. Стремясь уменьшить потенциальные потери, многие лесопромышленники страхуют машины. Но здесь надо понимать, что в случае полного выхода машины из строя, например, по причине ее загорания, страховка хоть и покроет большую часть финансовых потерь, но ее получение со страховой компании займет определенное время. более того, далеко не всегда можно будет быстро заменить вышедшую из строя машину, даже при наличии необходимых финансовых средств. Ведь большинство производителей лесных машин работают под заказ, и новую машину можно прождать несколько месяцев.

Рассчитывая потенциальные потери от такой ситуации, нельзя забывать и о потерях от простоя машины, которые могут быть очень существенными.

Разумеется, лесные машины необходимо с должной периодичностью очищать от грязи и древесного мусора, но такая возможность есть не всегда, тем более нечасто получается удалить скопления из самых труднодоступных мест.

Чтобы избежать вышеописанных неприятностей, большинство ведущих лесопромышленных компаний, такие как Илим, уЛК, Титан, Сегежа, и др., уже оснащают свои машины автоматическими системами пожаротушения.

Основными системами пожаротушения, применяемыми в мире в настоящий момент, являются:

  • порошковые системы;
  • жидкостно-химические системы, с различным давлением;
  • аэрозоль/газ.

Хорошим примером жидкостной системы является принцип компоновки системы пожаротушения шведской фирмы Dafo. Система включает в себя пульт управления, снабженный индивидуальным источником питания, не зависящим от бортовой системы электропитания самой машины, а значит, такая система может гарантированно сработать, запитана бортовая сеть машины или нет. Система управления подключена к баллону с азотом, который обеспечивает срабатывание системы при подаче команды с пульта управления.

В свою очередь, баллон с азотом присоединен к баллону с огнетушащей суспензией, а он, через диафрагму, подключен к системе трубопроводов, выходящихнафорсунки. Форсункиустанавливаются индивидуально, в зависимости от конструктивных особенностей компоновки машины. При срабатывании системы азот воздействует на поршень баллона с суспензией, и он, разрывая диафрагму, выталкивает суспензию в трубопровод, к форсункам. При этом достоинством системы является то, что в течение всего времени выхода суспензии давление в форсунках остается постоянным.

При выходе суспензии из форсунок (распылении) она превращается в пену только после удара ее частиц о препятствие, при этом она не проводит электричество, прекращает доступ кислорода к источнику горения и охлаждает саму причину загорания. То есть борется со всеми тремя составляющими пожарной триады одновременно и предотвращает повторное загорание. При этом состав суспензии не вступает в реакции с металлическими и неметаллическими частями двигателя и трансмиссии, не окисляет проводку, и, в принципе, ее попадание в защищаемый отсек машины и дальнейшее смывание водой — не более чем его помывка.

С точки зрения, например, систем лесной сертификации, несомненным достоинством суспензии является полная экологическая безопасность и саморазлагаемость в природной среде. что подтверждается не только международными сертификатами, но и тем, что при работе с такой системой персонал не надевает даже перчаток.

Сама суспензия не замерзает при морозе до –90 °С, но система работоспособна только до –50 °С, поскольку при дальнейшем понижении температуры азот превращается в жидкость, и система лишается энергоносителя. Такая система работает при любом положении машины, т. к. не имеет противопоказаний для расположения баллона с суспензией. жизненный цикл такой системы составляет 10 лет.

Порошковые и другие системы сифонного типа по принципу схожи с жидкостной, но в качестве агента тушения в них используется порошок. Негативной особенностью порошковых систем пожаротушения является их ограниченность в работе. Они не работают, если машина не движется или стоит на склоне более 45° или если перевернута емкость. Кроме того, порошок имеет свойство слеживаться. Гравитация прижимает порошок вниз. Вибрация позволяет азоту отделяться от частиц порошка, и частицы сближаются друг с другом сильнее, что приводит к засорению. Давление в баллоне плотно спрессовывает порошок. Со временем порошок настолько спрессовывается, что становится невозможным очистить от него систему подачи.

Поэтому существует вероятность несрабатывания системы при чрезвычайной ситуации. А вспоминая законы Мерфи, можно утверждать, что если система может не сработать при чрезвычайной ситуации, то более чем вероятно, что она не сработает.

Также надо отметить, что порошок представляет собой особый тип соли, она вызывает коррозию компонентов машины. Порошок гигроскопичен — он впитывает влагу с поверхности и вызывает коррозию. В соответствии с руководством по эксплуатации, порошок необходимо проверять два раза в год и менять, если он слежался. Постоянное открывание емкости с порошком повышает его влажность. Влажность может стать причиной замерзания при отрицательных температурах.

Иногда предпринимаются попытки вновь измельчить спрессованный порошок для экономии, но это приводит к потере характеристик порошка для тушения и засорению.

Жидко-химические системы представляют собой смесь воды и пены. Единственное отличие — давление в системе. Из-за того, что вес капель очень мал, они могут легко сдуваться потоком воздуха или выхлопными газами. Водный туман должен быть максимально распространен, место возгорания должно быть полностью окутано туманом. Водный туман не очень подходит к «холодному пожару», т. к. тушение основано на поглощении тепла, расширении пара и замене кислорода. без тепла эффект тушения будет слабым.

Аэрозоли и газ. Для обеих этих систем важно держать концентрацию газа до полного гашения и охлаждения. Это абсолютно невозможно на открытых площадках, таких как отдел двигателя. Кроме того, при срабатывании такой системы происходит сильное задымление, что недопустимо для транспорта.

Качественная система пожаротушения имеет 3 варианта запуска, в том числе и автоматический. Хорошим вариантом является кабель-детектор, состоящий из двух проводов, разделенных слоем парафина. Такой кабель имеет температуру срабатывания +180 °С, когда парафин расплавляется под действием повышающейся от пожара температуры.

Два других варианта запуска системы — принудительные, и предназначены для оператора. На тот случай, когда он раньше системы обнаружил загорание. Одна кнопка принудительного запуска системы установлена на приборной панели в кабине, другая на внешней стороне машины, на тот случай если оператор или обслуживающий персонал обнаружили загорание, находясь вне кабины, или если оператор, под действием инстинкта самосохранения, сначала выпрыгнул из кабины, а потом вспомнил про систему пожаротушения. Эти кнопки могут находиться на каждом борту машины. Разумеется, для предотвращения случайного или самопроизвольного срабатывания системы кнопки принудительного запуска защищены специальными чехлами.

Системы пожаротушения мобильных машин, включая лесные, производятся несколькими производителями. Если такие системы входят в базовую комплектацию приобретаемой машины, то можно заказать их установку уже на заводе. Например, систему Dafo устанавливают на заводах PONSSE, Volvo, John Deere, Scania, MAN, Komatsu, Eco-Log, Tigercat и др.

Также систему пожаротушения можно установить уже в России, у дилера соответствующей марки машин. Как показывает практика, такой вариант предпочтительнее, поскольку у дилера есть возможность лучше учесть, при установке системы, конструктивные особенности комплектации машины именно для России, например, марку, габариты, расположение двигателя в моторном отсеке, которые различаются в комплектации одного и того же производителя для разных стран поставки.

В свою очередь дилер машин может установить систему пожаротушения силами собственных специалистов или привлечь специалистов, представляющих производителя системы. Надо только учитывать, что лица, устанавливающие систему, должны иметь соответствующую подготовку, подтвержденную сертификатами от производителя системы. В противном случае, при возникновении конфликтной ситуации, связанной, например, с несрабатыванием системы, ее производитель не будет нести ответственность.

Кроме того, силами соответствующих специалистов систему можно поставить на машину прямо на лесозаготовительном предприятии, хоть на верхнем складе. Занимает этот процесс два дня, при работе двух специалистов по установке.

безусловно, стоимость системы пожаротушения достаточно ощутима и для среднего форвардера будет составлять около 500 тыс. руб. Хотя для крупной техники, например большого погрузчика Либхер, может доходить и до 1,5–1,8 млн руб. Но здесь надо оценивать эту стоимость в сравнении с общей стоимостью машины и возможным ущербом, который, напомним, связан не только с возможной потерей самой машины, но и с ущербом от ее простоя.

Кроме этого, стоимость системы может быть частично компенсирована меньшей стоимостью страховки на машину, оснащенную системой пожаротушения.

безусловнымдостоинствомкачественной системыпожаротушения является возможность ее перезарядки после срабатывания, что стоит значительно дешевле, чем установка новой. На примере системы Dafo, такая перезарядка обойдется в 5 раз дешевле установки новой. Кроме этого, систему можно перемонтировать с одной машины на другую, если они однотипны и идентичны по конструкции. В противном случае придется потратиться на новые трубопроводы и кабели.

Стоимость системы пожаротушения во многом зависит от объема защищаемого от пожара отсека и их количества на машине. Например, специалисты Dafo рассчитывают, что на 1 м3 защищаемого пространства отсека необходимо 5 литров суспензии. А в особо ответственных случаях, например, для погрузчиков, работающих на лесных складах, со штабелями древесины, не лишним будет и увеличение удельного количества суспензии.

Стандартный объем баллонов с суспензией составляет 5–25 литров, если этого количества недостаточно, то приходится устанавливать несколько баллонов. Места расположения форсунок и их количество выбираются с учетом геометрии отсеков и коэффициента их неплотности, с учетом направления выхода огнетушащего состава.

Харвестеры, форвардеры имеют два отсека, которые в первую очередь необходимо защищать от загорания, это отсек двигателя с небольшим размером подкапотного пространства с энергонасыщенным оборудованием и значительной неплотностью, а также отсек распределителя, достаточно свободный, с незначительным процентом неплотности. число устанавливаемых в этих отсеках форсунок и общий литраж системы пожаротушения, как уже отмечалось, зависят от габаритов подкапотного пространства и отсека распределителей.

В заключение следует отметить, что гарантированная работоспособность даже самой совершенной системы пожаротушения во много зависит от человеческого фактора, т. е. от операторов лесных машин, которые обязаны ежесменно проводить тестирование системы для того, чтобы удостовериться в ее работоспособности.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *