Zdławić pożar pianą

Kategoria: W ogniu pytań

Osobom postronnym gaszenie pożarów kojarzy się jedynie z wodą. Tymczasem bryg. dr hab. inż. Andrzej Mizerski, profesor SGSP z Zakładu Środków Gaśniczych i Neutralizujących, roztacza szerszą perspektywę.

 W poprzednim numerze PP Aleksander Kucharczyk w artykule „Pożar kościoła – jak ćwiczyć?” przedstawił m.in. następujące konkluzje: Jak wskazują analizy, do ugaszenia skomplikowanego pożaru kościoła zużywa się kilkaset metrów sześciennych wody, co związane jest nie tylko z dodatkowymi zniszczeniami, lecz także koniecznością jej wypompowywania i zorganizowania zaopatrzenia wodnego. Warto w tego rodzaju obiektach stosować pianę gaśniczą, sprawdzić możliwości użycia technik gaszenia mgłą wodną i zastosowania urządzeń gaśniczo-tnących – skutecznych zwłaszcza w przypadku pożarów ukrytych lub utrudnionych warunków dostępu. (…) Generalnie można zaobserwować coraz więcej okoliczności uzasadniających rozwój techniki pożarniczej w kierunku systemów gaśniczych oszczędzających wodę”.

Jak to jest z tym właśnie systemami?

Oszczędzanie wody w działaniach gaśniczych jest znacznie łatwiejsze w rozważaniach teoretycznych niż w rzeczywistych sytuacjach pożarowych. Aby całkowicie przejąć ciepło wydzielane przez kilogram spalanego materiału, trzeba podać od kilku do kilkunastu kilogramów wody, w zależności od rodzaju spalanego materiału. Tak jest przy założeniu, że podana woda ogrzeje się w środowisku pożaru do temperatury wrzenia i całkowicie odparuje. W typowych działaniach gaśniczych taka sytuacja nie będzie miała miejsca. W zależności od konkretnej sytuacji i użytego sprzętu, w wymianie ciepła bierze udział od kilku do kilkudziesięciu procent podanej wody, przy czym udział wody odparowującej jest znacznie niższy. Układy wodno-pianowe samochodów pożarniczych umożliwiają podawanie wody o różnym stopniu rozproszenia oraz wytwarzanie pian ciężkich i średnich. Stwarza to możliwość pewnej optymalizacji zużycia wody. Rozpraszając strumień wody, można w większym stopniu wykorzystać jej właściwości chłodzące, ale ze względu na zmniejszający się zasięg strumienia możliwe jest to tylko w sytuacjach, gdy można podejść odpowiednio blisko do pożaru, a więc najczęściej w przypadku pożarów wewnętrznych. Konstrukcje obecnie stosowanych prądownic umożliwiają regulację stopnia rozproszenia wody, a decyduje o tym strażak prowadzący działania gaśnicze.

Użycie piany gaśniczej jest na to sposobem.

Piana ciężka wytwarzana z prądownic prawie zawsze pozwala zmniejszyć zużycie wody. Dłużej utrzymuje się na powierzchni, co pozwala nie tylko w znacznie większym stopniu niż w przypadku wody wykorzystać jej właściwości chłodzące, ale jednocześnie przez pewien czas zapewnić ochronę przed nagrzewaniem. Jeszcze lepsze właściwości ochronne mają piany wytwarzane z wytwornic, jednak ich podanie, ze względu na kilkumetrowy zasięg rzutu, nie zawsze jest możliwe. Optymalne pod względem zasięgu rzutu, wykorzystania zawartej w pianie wody i izolujących właściwości są piany CAFS (tzw. piany sprężone). Jest to jednak odrębny system wytwarzania pian, niezbyt licznie reprezentowany w jednostkach ratowniczo-gaśniczych, mający obok niewątpliwych zalet także wady i ograniczenia stosowania. Rzadko stosowane są piany lekkie, wytwarzane z agregatów pianowych. Służą do wypełniania dużych przestrzeni. Znane, choć rzadkie są przypadki ich skutecznego stosowania w działaniach gaśniczych. Warto też wspomnieć, że niewielki dodatek do wody (0,1 – 0,5%) surfaktantowych koncentratów pożarniczych (środki pianotwórcze, zwilżacze) zapewni zwiększenie skuteczności gaśniczej, a więc zmniejszenie zużycia wody w przypadku pożarów grupy A, czyli w większości przypadków działań gaśniczych.

A urządzenia gaśniczo-tnące?

Są znane strażakom od dawna, podobnie jak przenośne urządzenia do wytwarzania mgły wodnej. Można je znaleźć w niewielu jednostkach, ale raczej nie ze względu na cenę, tylko ich ograniczoną przydatność.

Problemem jest to, że dla zabytkowych obiektów zalanie może być czasem groźniejsze w skutkach niż sam pożar. Czyli trzeba lać wodę, ale z umiarem.

Zabrzmiało to trochę humorystycznie, bo to tak, jakby powiedzieć: lepiej niech się spali, niż miałoby się zalać wodą. Nie można odstąpić od działań gaśniczych, ale można prowadzić je w sposób przemyślany. Inaczej będzie przebiegała akcja w przypadku pożaru wewnątrz budynku, a inaczej, gdy pożar rozpocznie się od poddasza. Gasząc pożar wewnętrzny, można ograniczać straty, umiejętnie operując prądami wody lub pian. Gdy pali się poddasze, zalanie jest w zasadzie nieuniknione, bo w pierwszej fazie podawane są wyłącznie prądy wodne zwarte lub piany ciężkie, ze względu na duży zasięg. Jeśli sytuacja na to pozwala, można podać pianę średnią. W przypadku rozwiniętego pożaru możliwe to będzie w późniejszej fazie gaszenia. Teoretycznie można rozważyć wypełnianie przestrzeni poddasza pianą lekką, co pozwoliłoby na ograniczenie rozwoju pożaru i zabezpieczenie miejsc nieobjętych pożarem. Jednak podawanie pian lekkich na dużych wysokościach jest technicznie trudne. Często możliwe jest prowadzenie równocześnie z akcją gaśniczą ewakuacji mobilnych obiektów o dużej wartości materialnej i historycznej. Jednak straty podczas gaszenia są nieuniknione, a zminimalizować je można, wyposażając obiekty zabytkowe w stałe instalacje gaśnicze. 

A czy wysokociśnieniowa mgła wodna nie jest bardziej uniwersalna i tańsza?

Nie można udzielić prostej odpowiedzi na tak postawione pytanie. Środki gaśnicze można z sobą porównywać w zasadzie tylko w warunkach badań laboratoryjnych lub w testach gaśniczych przeprowadzanych według ściśle określonych procedur. W realnych działaniach strażak musi mieć możliwość podawania strumieni wody o różnym stopniu rozproszenia, zależnie od rodzaju sytuacji i jej rozwoju. Jak już mówiłem, uniwersalne prądownice wodne, będące w dyspozycji straży, zapewniają możliwość wytwarzania prądów wodnych od zwartych do mgłowych. Specjalne urządzenia do wytwarzania mgły wodnej, w tym systemy niskociśnieniowe i tzw. hybrydowe, raczej nie znajdą zastosowania w codziennych działaniach gaśniczych. Doświadczeni strażacy wiedzą, że stosowanie mgły wodnej w ograniczonych przestrzeniach niesie z sobą zagrożenia, wśród których wymienić można wzrost ciśnienia i tzw. pułapkę wodną. Kiedy do rozwiniętego pożaru w pomieszczeniu zostanie podany silnie rozproszony prąd wody, odparowuje ona szybko i niemal w całości. Z kilograma wody powstaje w temperaturze 100°C około 1,7 m3 pary wodnej. Para wzbija się pod sufit, wskutek tego strefa gorących gazów gwałtownie się obniża, co może doprowadzić do silnych poparzeń osób znajdujących się w pomieszczeniu.

Mgły wodne wytwarzane przez stałe instalacje gaśnicze są ważnym elementem ochrony przeciwpożarowej. Jednak także i w tym przypadku trudno porównywać ze sobą różne środki gaśnicze, bo zbyt wiele jest czynników decydujących o użyciu takiego, a nie innego środka.

Co się stało z pianą lekką? Praktycznie rzecz biorąc, nie istnieje w działaniach gaśniczych, a kiedyś uczono gaszenia za jej pomocą nawet mieszkań. Czy możliwy jest jej renesans?

Straże pożarne nie zapomniały o pianach lekkich. Wiele jednostek ratowniczo-gaśniczych wyposażonych jest w agregaty do ich wytwarzania. Podczas szkoleń i ćwiczeń demonstrowane są możliwości tych urządzeń. Nie może to być jednak podstawowy sprzęt i środek gaśniczy. Ze względu na małą zawartość wody (w metrze sześciennym piany o liczbie spienienia 500 są zaledwie 2 l wody) działanie chłodzące jest niewielkie. Odporność termiczna pian lekkich jest mała i w warunkach pożaru są one szybko niszczone. Ze względów technicznych i praktycznych stosowanie agregatów do gaszenia pożarów na wyższych kondygnacjach możliwe jest wyłącznie z podnośników. Tak czy inaczej, użycie pian lekkich ma na celu nie tyle gaszenie, co ograniczanie przestrzeni pożaru. W relacjach z działań gaśniczych można znaleźć przykłady, gdzie użycie pian lekkich w znaczący sposób wpłynęło na przebieg gaszenia.

Obecnie oferowane są systemy stałych instalacji gaśniczych na piany lekkie. Nie można jednak na tej podstawie formułować ogólnego wniosku o wysokiej skuteczności gaśniczej takich pian. Czym innym jest gaszenie pożaru w początkowej fazie rozwoju, a czym innym rozwiniętego pożaru.

To do czego może być przydatna piana lekka?

Po to kształcimy strażaków w SGSP i szkołach aspirantów, żeby dzięki zdobytej wiedzy, nie tylko praktycznej, ale i teoretycznej, potrafili zachować się racjonalnie w zdarzeniach nietypowych. Pianą lekką można bardzo szybko wypełnić nawet duże pomieszczenia, działa przestrzennie i zabezpiecza przed powstaniem pożaru i ogranicza jego rozwój. Pokazanie w warunkach ćwiczeń przydatności pian lekkich w określonych sytuacjach pożarowych jest trudne. Można natomiast nauczyć obsługi agregatów pianowych, zademonstrować wypełnianie pianą dużych przestrzeni. To powinno pozwolić dobrze wykształconemu dowódcy na racjonalne wykorzystanie pian lekkich w określonych działaniach sytuacjach gaśniczych.

Kiedyś mówiono o pianie lekkiej, średniej i ciężkiej. Za każdym z tych sformułowań szły konkretne możliwości i wymagania taktyczne. Czy to archaiczny podział, czy też ciągle obowiązuje?

Podział na pianę ciężką, średnią i lekką jest starym i ciągle stosowanym podziałem podręcznikowym. Podstawowe kryterium podziału stanowi liczba spienienia: do 20 – piana ciężka, od 20 do 200 – średnia, a powyżej 200 – lekka. Ten historyczny podział wynikał z rodzajów posiadanych przez straże urządzeń pianowych. Prądownice pianowe i działka wytwarzały piany ciężkie, wytwornice – piany średnie, a agregaty – piany lekkie. Piany te miały charakterystyczne dla siebie właściwości fizyczne i użytkowe. Klasyfikacja ta w zasadzie przestała być aktualna wraz z pojawieniem się systemów pian sprężonych (CAFS). Pozwalają one na wytworzenie pian o liczbie spienienia nawet do 40. Ale jeżeli wytworzymy pianę CAFS o liczbie spieniania 15, to nie można jej nazwać pianą ciężką, bo ma ona zupełnie inne właściwości. W związku z tym dla systemów CAF obowiązuje inny podział: piany o liczbie spieniania do 10 – to piany mokre, piany wilgotne mają liczby spienienia od 10 do 20, a powyżej 20 – piany suche. Każdy rodzaj ma zupełnie inne zastosowanie. Piana mokra służy do gaszenia pożarów grupy A. Liczy się przede wszystkim zawarta w niej woda, a że jest ona w postaci piany, pozwala to utrzymywać się jej dłużej na gaszonych powierzchniach w porównaniu z wodą. Piana wilgotna może już służyć do gaszenia niewielkich pożarów cieczy, a piana sucha nie nadaje się do gaszenia pożarów cieczy, lecz do działań zabezpieczających przed zapaleniem powierzchnie, które zostaną nią pokryte.

Jaki środek gaśniczy jest najlepszy ze względu na stosunek ceny do jakości?

To jest tak, jakby zapytać, jaki rozpuszczalnik jest najlepszy. Nie powiem tego, bo każdy może być do czegoś najlepszy, a gorszy w innym zakresie.

Więc inaczej: czy środki pianotwórcze z tej samej grupy mają porównywalną cenę i jakość?

Nie da się tego porównywać. Różnice cenowe nie są znaczne. Jakość środków bywa różna, ale jest w zasadzie dostrzegalna w badaniach laboratoryjnych, a nie dla użytkownika. Środki pianotwórcze muszą mieć certyfikat wydawany przez CNBOP-BIP, spełniają więc wymagania normatywne. Ponieważ komendy PSP mają ograniczone budżety, zdarza się, że kryterium wyboru stanowi najniższa cena. Jednocześnie obserwuje się tendencję do minimalizowania zużywania środków pianotwórczych. Zdarzało się, że studenci niestacjonarni – strażacy mówili mi, że zastosowali się do moich wskazówek, kiedy warto użyć piany gaśniczej, a potem, po akcji, byli upominani przez dowódcę jednostki z powodu niepotrzebnego użycia cennego środka. Powiedzmy to sobie wyraźnie: karanie dowódcy akcji, który działa samodzielnie w terenie, jest moim zdaniem bardzo ryzykowne. To dowódca ocenia sytuację faktyczną i odpowiada za przebieg działań.

I co pan poradził tym studentom?

Powiedziałem im, że po to właśnie studiują w Szkole Głównej Służby Pożarniczej, żeby mając wiedzę, potrafili bronić swoich racji rzeczowymi argumentami. Poradziłem napisanie odwołania wraz z uzasadnieniem, co przemawiało za takim, a nie innym scenariuszem działań. Upomnienia zostały wycofane.

Czy środek pianotwórczy rzeczywiście jest bardzo drogi?

W tej chwili nie śledzę cen, ale jeszcze nie tak dawno temu cena litra najtańszego środka pianotwórczego typu S (takie są stosowane w działaniach codziennych) niewiele odbiegała od ceny litra oleju napędowego. A olej napędowy jest zużywany w straży codziennie, w znaczących ilościach. Obecnie różnica między ceną środka pianotwórczego i oleju napędowego jest większa, ale to nie oznacza, że ze względów ekonomicznych trzeba unikać jego stosowania. Środek pianotwórczy umieszczony w zbiorniku samochodowym znacznie szybciej podlega procesom starzenia w porównaniu ze środkiem trzymanym w opakowaniu fabrycznym. Pogarszają się jego właściwości użytkowe.

Czyli wybór: woda, czy piana nie jest wcale taki prosty.

Regułą jest, że przy łatwym dostępie do miejsca pożaru gasi się go wodą. Zarówno ze względów ekonomicznych, jak i – nazwijmy to – środowiskowych. Nie przeczę jednak, że w wielu wypadkach pianą udałoby się to zrobić szybciej. Co za tym przemawia? Jeden litr środka pianotwórczego służy do wytworzenia ponad 30 l roztworu, z którego może powstać ponad 300 l piany ciężkiej lub ponad 2 tys. l piany średniej. W określonych sytuacjach 30 l wody zawarte w pianach może zdziałać więcej niż 30 l samej wody. Piana ma zdolność utrzymywania się na powierzchniach, zawarty w niej roztwór środka pianotwórczego ma lepsze zdolności zwilżające niż woda, lepiej penetruje warstwy palącego się materiału, co sprawia, że odbiera większą ilość ciepła ze środowiska pożaru. Proste badania na testach gaśniczych wykazują, że zastosowanie piany pozwala zużyć, w zależności od jej rodzaju, kilkakrotnie mniej wody. Ale puenta może być tylko jedna: wszystko zależy od konkretnej sytuacji, a to jest w stanie ocenić dowodzący działaniami gaśniczymi. 

Tym samym nawiązał pan do kolejnego pytania natury generalnej: gaszenie przez niegaszenie. Czy w każdej sytuacji taktycznej należy lać wodę? Zdajemy sobie sprawę z kontekstu sytuacji, presji otoczenia, które obserwuje i wymaga działania. Ale muszą być w tym wszystkim proporcje.

Tego, że ludzie stoją i patrzą, wbrew pozorom wcale bym nie lekceważył. Znane są przypadki nieprzyjaznych reakcji ludzi obserwujących działania ratownicze. A gaszenie przez niegaszenie, czyli jak rozumiem doprowadzenie do wypalenia, zdarza się, ale są to sytuacje jednostkowe. Nawet kiedy uznamy, coś jest już stracone i nie warto tego gasić, to trzeba chronić przed zapaleniem obiekty sąsiednie, np. przez podawanie piany albo wody. Dotyczy to także sytuacji, gdy nie mamy odpowiednich środków gaśniczych.

Zdaje pan sobie sprawę, że krążą o panu legendy? Wszyscy studenci drżą przed egzaminem ze środków gaśniczych. Jest pan tak wymagający, czy materia tak trudna?

No cóż, chyba jedno i drugie. Materia rzeczywiście nie należy do najłatwiejszych, a ja swoje obowiązki staram się traktować poważnie. Egzaminator musi być przede wszystkim sprawiedliwy i asertywny. Traktuję to w kategoriach uczciwości. Rzeczywiście, wymagam od swoich studentów dużo, ale nie są to wymagania przekraczające możliwości adepta uczelni technicznej. Studiowanie w SGSP nie może być fikcją, taśmową produkcją oficerów. To odpowiedzialne zadanie dla kadry naukowo-dydaktycznej. Te studia mają wychować człowieka o szerokich horyzontach. To kwestia odpowiedzialności. Po to kształcimy na profilu ogólnoakademickim, a nie praktycznym, aby strażak oficer w nietypowych sytuacjach potrafił zachować się racjonalnie. Wszechstronne wykształcenie nie daje oczywiście takiej pewności, ale zwiększa na to szanse. Po latach często słyszę od swoich byłych studentów, że to, iż przypierałem ich do ściany, budziło ich bunt i sprzeciw, ale potem, już w realnej pracy, bardzo to docenili. Ugruntowana wiedza zaprocentowała. A znajomość środków gaśniczych dla strażaków jest naprawdę kluczowa.

Czy to, że ma pan doświadczenie z podziału bojowego, pozwala panu spojrzeć na swoich studentów łagodniej, czy wręcz przeciwnie – nie pozwala dać im taryfy ulgowej? Bo tu chodzi często o życie.

Ja postrzegam to inaczej, nie wiązałbym tego bezpośrednio z dydaktyką. Powiedziałbym natomiast, że tamte doświadczenia pozwalają mi spojrzeć właściwie na pożarnictwo. Bardzo pomaga mi też w tym codzienny kontakt z pracownikami mojego Zakładu – absolwentami naszej uczelni. Dzięki temu widzę pożarnictwo oczami dydaktyka, byłego ratownika chemika i absolwenta. A to cenna perspektywa.

rozmawiała

Katarzyna Zamorowska

czerwiec 2018