Czym gasić las?

Kategoria: Ratownictwo i ochrona ludności

Zmiany klimatu obserwowane od kilkunastu lat nie pozostawiają złudzeń. Gorące i suche wiosenne, letnie i jesienne miesiące oraz bezśnieżna zima potęgują zagrożenie pożarowe w lasach.

W kolejnych latach sezon pożarowy wydłuża się. Letnie miesiące bieżącego roku szczególnie dotkliwie potraktowały południową część Europy, która w statystykach palności lasów rokrocznie wyprzedza Polskę o kilka długości.

Czym i jak gasić pożary lasów? Mimo ogromnego tempa rozwoju technologii chemicznej na rynku nie pojawił się nowy, „rewelacyjny”, „niezwykle skuteczny” środek gaśniczy. Podstawowym orężem straży pożarnej nadal pozostaje woda, chociaż coraz częściej wspomagana dodatkami chemicznymi.

Pożar = dynamika i ciepło

Pożary lasów są z punktu widzenia taktyki działań gaśniczych wyjątkowe – rozprzestrzeniają się w wielu kierunkach, w wielu sytuacjach bez ograniczeń przestrzennych, a gaszenie w rzeczywistości polega na zatrzymaniu frontu pożaru (kontrolowaniu pożaru), z reguły charakteryzującego się dynamicznym spalaniem płomieniowym. Ponieważ jest to typowy pożar grupy A, czyli materiału stałego wytwarzającego żar, podstawowy i najskuteczniejszy mechanizm gaśniczy stanowi chłodzenie strefy spalania, w tym materiału palnego, którym w tym przypadku jest nie tylko drewno, ale także zdrewniałe, wysuszone liście, igły itp.

Do likwidacji samego spalania płomieniowego można użyć co prawda wielu różnych środków gaśniczych, np. proszków, gazów – niestety ich skuteczność na otwartej, dobrze wentylowej przestrzeni jest znikoma. Likwidacja spalania bezpłomieniowego może nastąpić jedynie dzięki zastosowaniu jedynego dostępnego środka gaśniczego – wody. Nie ma innej powszechnie dostępnej substancji mogącej ją skutecznie zastąpić.

Ugaszenie pożaru lasu to nie tylko zatrzymanie frontu płomieni, lecz także żmudny proces dogaszania. Trudno obecnie wyobrazić sobie w tej sytuacji stosowanie całkowicie odmiennych technologii gaszenia pożaru płomieniowego i bezpłomieniowego. Byłoby to kłopotliwe, kosztowne i niekoniecznie przyniosło pożądane rezultaty. Pozostaje więc woda…

Woda = chłodzenie

Wybór środka gaśniczego przeznaczonego do gaszenia pożarów lasów jest oczywisty. Spośród substancji dostępnych i możliwych do podawania w łatwy sposób woda jako jedyna wyróżnia się dobrymi właściwościami chłodzącymi. Nie trzeba ich tu przytaczać, gdyż informacje te są przekazywane strażakom na każdym poziomie szkolenia i kształcenia. Duża zdolność odbierania ciepła skutecznie zakłóca bilans cieplny pożaru, przerywając proces spalania. Jak przy każdym pożarze grupy A objawiają się jednak wady tego powszechnie stosowanego środka gaśniczego: spływanie z materiału palnego, słabe wnikanie w jego strukturę i rozpływanie po jego powierzchni. Tu w sukurs przychodzą różnego rodzaju dodatki „chemiczne”, nie tylko znane w Polsce zwilżacze, ale także specjalne środki pianotwórcze (klasy A) oraz retardanty – stosowane powszechnie w Ameryce Północnej.

Warto oszacować ilość wody, którą należy zużyć do gaszenia lub dogaszania pożaru lasu. W „Instrukcji ochrony przeciwpożarowej lasu” z 2012 r. (nowsza jej wersja pochodzi z 2020 r.), publikacji wydanej na zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych, odnaleźć można bardzo cenną informację na ten temat. „Dawkę gaśniczą wody”, w zależności od rodzaju pożaru (ściółka, trawa, pożar całkowity), oszacowano na 2-10 dm3 na 1 m2 pożaru. Badania praktyczne przeprowadzone w SGSP, w tym analiza rzeczywistych zdarzeń, potwierdzają te dane, ze wskazaniem na ekstremalnie duże dawki wody niezbędnej do ugaszenia głębokich warstw ściółki, dochodzące nawet do 20 dm3 na 1 m2.

Chemia przychodzi z pomocą

Spośród „chemicznych” środków wspomagających działanie gaśnicze wody znane są przede wszystkim zwilżacze. To z reguły kompozycje oparte na syntetycznych surfaktantach, zwiększające zdolności wody do wnikania w materiały porowate i odznaczające się niską zdolnością pianotwórczą, co nie jest jednak wadą, a może być zaletą.

Przez wiele lat, z powodu braku wyspecjalizowanych produktów, jednostki straży pożarnych i inne służby zajmujące się profesjonalnie gaszeniem pożarów np. służby leśne, stosowały syntetyczne (typu S) środki pianotwórcze jako zwilżacze. W większości, stosowane w niskich stężeniach, były dobrymi zamiennikami zwilżaczy. Dzieje się tak do dziś, mimo że na rynku pojawiły się „prawdziwe” zwilżacze. Nie jest to błędne działanie, pewna uniwersalizacja stosowania środków gaśniczych to rozwiązanie praktyczne i wskazane. Przy tej okazji warto dodać, że stosowanie innych typów środków pianotwórczych w charakterze zwilżaczy jest wręcz niewskazane: np. AFFF, FFFP – ze względów ochrony środowiska, a FP lub P – ze względu na brak poprawy zdolności zwilżających wody.

Poszukiwania praktycznych i skuteczniejszych metod gaszenia pożarów materiałów stałych, w tym drewna i pożarów lasów zaowocowały powstaniem nowej grupy środków pianotwórczych – klasy A, łączących właściwości środków pianotwórczych typu S oraz klasycznych zwilżaczy. Ten typ preparatów znalazł znów zastosowanie w coraz powszechniejszej technice piany sprężonej (CAFS). Taką technologię gaszenia pożarów stosuje się jednak obecnie chętniej na obszarach zurbanizowanych.

Całkowicie odmienna, praktycznie nie stosowana w naszej leśnej ochronie przeciwpożarowej, jest technologia gaszenia pożarów lasów retardantami. Angloamerykańska definicja tego środka gaśniczego obejmuje dwa typy preparatów: short term retardants i long term retardants. Pod pierwszą nazwą kryją się klasyczne piany gaśnicze (w tym piany klasy A), pod drugą – kompozycje (wodne roztwory) środków zagęszczających (zwiększających lepkość, np. guma guar) i chemikaliów hamujących proces spalania, najczęściej na bazie fosforanów (soli podobnych do stosowanych w proszkach gaśniczych typu ABC lub identycznych). „Prawdziwe” retardanty (long term retardants) wykorzystywane są głównie podczas zrzutów z samolotów i śmigłowców. Ich cechą charakterystyczną jest intensywne zabarwienie (czerwone, pomarańczowe, jaskrawozielone), wspomagające pilotów w orientacji, które fragmenty lasu już zostały pokryte środkiem gaśniczym. To typowe środki „prewencyjne”, zrzucane przed frontem pożaru, mające na celu zatrzymanie jego rozprzestrzeniania.

Bez techniki ani rusz

Stosując dodatki do wody zwiększające jej skuteczność działania, nie należy zapominać o technice wspomagającej ich aplikowanie, przede wszystkim o systemach dozowania. Niestety, poza wyjątkami większość samochodów gaśniczych z wyposażenia PSP i OSP nie ma możliwości dozowania zwilżaczy (z reguły 0,1-0,5%) lub środków pianotwórczych (z reguły 0,5-1%) w stężeniach niższych niż przy wytwarzaniu pian (z reguły 3 lub 6%). W takiej sytuacji można wykorzystać inne techniki sporządzania roztworów – tzw. premiksy, czyli gotowe roztwory sporządzane przed ich wtłoczeniem do linii gaśniczej, np. w zbiornikach pojazdów, zbiornikach przenośnych lub w zbiornikach samolotów. Ta ostatnia opcja jest chyba najczęściej stosowana w praktyce.

Czy to jest warte zachodu?

Jak zwykle przy prowadzeniu działań gaśniczych z zastosowaniem dużej ilości środków gaśniczych, także drogich dodatków chemicznych, pojawia się pytanie: czy to opłacalne? Nie tylko z finansowego punktu widzenia. Czy rzeczywiście dodatki do wody w istotny sposób wspomagają jej działanie gaśnicze? Czy zużycie wody będzie mniejsze lub skuteczność działań na tyle duża, że warto podejmować takie kroki?

Odpowiedzią mogą być oczywiście kontrolowane testy gaśnicze, które mogłyby wykazać przewagę stosowania np. zwilżaczy, pian i retardantów nad czystą wodą. Badania takie obarczone są jednak dużą dozą niepewności ze względu na liczbę zmiennych (typową dla pożarów grupy A, zwłaszcza lasów). Trójwymiarowość, a w tym zróżnicowanie i niepowtarzalność układu przestrzennego materiału palnego jest imponująca. Badania trwają jednak od wielu lat, w większości przypadków wskazują na jednoznaczną przewagę stosowania wody z dodatkami nad jej pierwotną, czystą formą. Czy przewaga ta jest dwu-, trzy-, czy nawet kilkunastokrotnie większa? Zależy to w dużej mierze od konfiguracji testu, rodzaju materiału palnego i środka gaśniczego, sposobu jego aplikacji itp.

Badania przeprowadzane w SGSP wskazują na co najmniej półtora-, dwukrotne zwiększenie skuteczności gaszenia. A taki wzrost skuteczności po zastosowaniu niewielkiej ilości modyfikatora (zwilżacza itp.) wydaje się opłacalny, nie tylko finansowo. W przypadku realnego pożaru nie jest to tylko koszt wody, ale także sprzętu, ludzi i poświęconego czasu, o uratowanym dobrze, jakim jest las, nie wspominając.

[Zdjęcie obok lead - Niszczący żywioł na terenach leśnych rozprzestrzenia się w wielu kierunkach, stanowiąc zagrożenie dla przyrody i ludzi - fot. Bernard Król]

st. bryg. dr inż. Bernard Król jest kierownikiem Katedry Działań Ratowniczych w SGSP, specjalizuje się w tematyce środków gaśniczych, zwłaszcza pian i środków pianotwórczych