"Паровозы" - такое прозвище закрепилось за пожарными машинами оснащёнными установками для получения температурно-активированной воды (ТАВ). Для тех, кто не в курсе что это такое, приведу пару цитат из научных трудов:
"Новый термин “ТАВ” предлагается использовать для воды полученной в установке, после которой вода приобретает уникальные свойства аналогичные тем, которые в природе вода приобретает в поровых породах при высоких температурах и давлениях. (Подробнее см. Летников Ф.А. и др. Активированная вода - Новосибирск, Наука, 1976 г.). Сущность разработанного учеными Академии ГПС МЧС России совместно со специалистами ООО “Аква-ПиРо-Альянс” способа получения уникальных свойств ТАВ, заключается в том, что пресная вода вследствие её нагревания в специальном теплообменнике при определенном сочетании температуры (более 165°С) и давления (более 1,6 МПа) изменяет свои свойства. После возвращения к обычным, атмосферным условиям такая вода находится некоторое время в особом, так называемом метастабильном состоянии, проявляющемся в повышенной растворяющей способности карбонатов, сульфатов, силикатов и других соединений, в способности длительно удерживать в своем составе аномальные количества растворенного вещества (больше в 300…500 раз) и значительно повышать кислотность. Такая вода в работе академика Летникова Ф.А. названа активированной, а сам процесс — температурной активацией.
При подаче ТАВ через распылители, в которых давление ТАВ быстро (за несколько миллисекунд) уменьшается до атмосферного происходит почти мгновенное вскипание воды. В результате вскипания одна часть ТАВ переходит в пар (до 30%), а другая часть дробится на капли диаметром 1,0-10,0 мкм и в результате формируется струя паро-воздушно-капельной смеси – струя ТАВ. Так как диаметр большинства капель составляет 1,0-5,0 мкм, то струи ТАВ витают в воздухе и многими наблюдателями ошибочно воспринимаются как пар. Струи ТАВ долго не осаждаются (по экспериментальным данным не менее 20 минут), огибают без осаждения препятствия, не оседают на вертикальных и горизонтальных плоскостях, даже при подаче на горизонтальные поверхности стремятся вверх."
И ещё одна цитата:
"В 1992 году была продемонстрирована установка (АВУ-1) для получения ТАВ и тем самым была доказана принципиальная возможность создания пожарного автомобиля с установкой для получения ТАВ непрерывным способом. В начале 90-х годов эффективность пожаротушения перегретой водой (по терминологии тех лет «водой аэрозольного распыла») уже была доказана, но сам факт возможности получения ТАВ с производительностью от 1 до 2 л/с ставился под сомнение. Перегретую воду в те годы для экспериментов и пожаротушения получали нагревом воды в емкостях".
На основании опыта эксплуатации АВУ-1 сотрудниками АГПС был разработан экспериментальный автомобиль «ПиРо»".
Машина была изготовлена в 1997 году на заводе ОАО «Пожтехника» (Торжок), а систему подачи ТАВ изготовил завод "Комсомолец" (Тамбов). Она базировалась на шасси КАМАЗ-43106, и получила полное заводское именование "автомобиль пожарный многоцелевой АЦ-2,5-3,5/16-20(43106)мод.ПМ-546 (автомобиль
ПиРо)".
Опыт эксплуатации (в течение 1997 - 2002 годов) экспериментального автомобиля «ПиРо» позволил специалистам АГПС и ООО «Аква-ПиРо-Альянс» разработать и в первой половине 2000-х запустить в мелкосерийное производство образцы пожарных машин с установками получения горячей, перегретой и температурно-активированной воды (далее – УПТАВ). Их выпуск наладили на Мытищинском приборостроительном заводе под названием АПМ, к которому добавлялись цифровые индексы технических характеристик установленного оборудования, которое отличалось в зависимости от модификации (список модификаций приведён в конце статьи).
Сама аббревиатура "АПМ" расшифровывалась как "автомобиль пожарный многоцелевой".
Слово "многоцелевой" в действительности очень точно отражает разнообразие задач, возложенных на этот автомобиль:
- доставка к месту пожара или аварии боевого расчета пожарных подразделений или рабочих ремонтно-восстановительных бригад, ремонтного и аварийно-спасательного оборудования и инструмента, средств освещения, а также пожарно-технического вооружения и запаса огнетушащих веществ;
- тушение пожаров компактными и распыленными струями воды и температурно-активированной водой;
- создание пароводяных защитных завес при тушении пожаров или выполнении аварийно-спасательных работ;
- проведение первоочередных аварийно-спасательных работ;
- обеспечение ремонтно-восстановительных работ горячей водой;
- уменьшение взрывоопасных концентраций газов в замкнутых объемах;
- обеспечение временного или аварийного теплоснабжения объектов нефтяных и газовых комплексов;
- осаждение дыма, паров и аэрозолей АХОВ;
- обеспечение работоспособности насосных установок пожарной техники, а также всасывающих и напорных рукавных линий при тушении пожаров в условиях низких температур;
- освещение мест пожаров или аварий;
- очистка от проливов нефтепродуктов резервуаров, трубопроводов, технологического оборудования и элементов строительных конструкций;
- удаление пожароопасных отложений нефти с технологического оборудования;
- разогрев проливов нефти для ее последующего сбора вакуумными насосами;
- ликвидация обледенения технологического оборудования и техники.
В кузове машины размещалось три пластиковые, сообщающиеся между собой ёмкости для воды, каждая объёмом 1 кубометр. Для подачи воды устанавливался высоконапорный насос НЦПВ-4/400 производительностью 4 лит/сек напоре 400 метров.
АПМ оснащались стационарной электросиловой установкой. Мощность электрогенератора в зависимости от модификации составляла 50 или 100 кВт. Столь внушительное электрооборудование предполагало использование машины в качестве передвижной электростанции. (Мне действительно известен случай, когда АПМ несколько суток обеспечивал электричеством больницу после аварии на подстанции).
АВАРИЙНОЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
АПМ снабжен трехфазным синхронным генератором электрической мощностью, не менее 50 кВт, установленном на шасси автомобиля. Генератор имеет систему автоматической подстройки частоты переменного тока и поддержания ее на уровне 50 Гц при изменении мощности нагрузки во всем диапазоне, при этом стабилизируется и выходное напряжение. Электрогенератор позволяет снабжать электрическим током, как трехфазные нагрузки напряжением 380 В, так и однофазные – напряжением 220 В.
Создателями машины предусмотрена возможность АПМ обеспечивать отопление отдельных зданий и сооружений в случаи аварий в системах теплоснабжения.
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Обеспечение быстрого восстановления (в течение 2 часов) теплоснабжения и снабжения горячей водой целевых объектов.
Уменьшение расходов и повышение эффективности выполнения регламентных, ремонтных и аварийно-восстановительных работ в ЖКХ.
Энергоэффективное решение для временной схемы обеспечения теплом и горячей водой. Энергоэффективность достигается за счет уменьшения более чем в 10 раз коэффициента динамической вязкости воды (улучшением текучести воды) и увеличения энергоемкости (энтальпии) воды, находящейся в около критическом состоянии, что позволяет кратно уменьшить сечение трубопровода (шланга) для передачи воды с большой энергией.
Первые АПМ закупили промышленные и нефтедобывающие предприятия для своих объектовых ПЧ. И не только для ПЧ. Как поведал мне на выставке один из создателей, такую машину приобрёл крупный металлургический комбинат для мойки промышленного оборудования. А всё потому, что температурно-активированная вода, благодаря своим свойствам, помимо прочего обладает ещё и великолепными моющими способностями!
ОЧИСТКА ОТ ОТЛОЖЕНИЙ
Струи ТАВ близки по параметрам к воде, используемой в гидродинамических теплогенераторах, что и объясняет большую проникающую способность струй Т АВ и их повышенную способность очищать поверхности от различных загрязнителей, в том числе и от отложенной нефти. Струи ТАВ эффективно удаляют отложения нефти и нефтепродуктов с поверхностей без применения большого давления и технических моющих средств.
ВОЗМОЖНОСТИ:
Очистка широкого спектра загрязнителей (вплоть до нефтяных) с поверхностей из различных материалов (металл, стекло, природный камень, бетон, пластик);
Обеспечение эффективного удаления загрязнения без ущерба для очищаемого объекта (фасады исторических зданий, сложные технические конструкции);
Отсутствие потребности в обеспечении дополнительным химическим компонентом, очистка происходит исключительно при помощи ТАВ, т.е. потребляется не подготовленная вода;
Не наносит вреда окружающей среде, не опасны для человека.
ВОЗМОЖНОСТИ АПМ
ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Подпитка горячей воды во всасывающую полость насоса пожарных автоцистерн через всасывающую вставку.
Подпитка горячей или недогретой воды в магистральные рукавные линии пожарных автоцистерн через напорные вставки.
Ликвидация обледенения технологического оборудования и техники.
В 2005 году московский департамент ГОЧСиПБ приобретает такую машину для столичных пожарных.
В 2007-2008 годах специалисты ООО «Аква-ПиРо-Альянс» разрабатывают модификацию АПМ по заказу МЧС России. С конца 2000-х эти машины начинают поставляться для нужд Федеральной противопожарной службы ГПС МЧС России. Они направляются в пожарные гарнизоны Санкт-Петербурга, Московской области (Реутов), Ростовской области (2 штуки), Липецкой области и в некоторые другие регионы.
Два новых АПМ из заказа МЧС было поставлено и в Москву. В связи с этим в 2010 году в столице числилось уже три «паровоза». Но один из них практически сразу был передан в другой гарнизон. Проскакивала информация что изначально его направили на Саяно-Шушенскую ГЭС для устранения последствий аварии. В феврале 2010 года туда действительно прибыл новый АПМ, но была ли эта машина направлена туда именно из Московского гарнизона достоверно подтвердить не могу.
Автомобиль пожаротушения температурно активированной водой приступил к работам по разрушению льда на плотине СШГЭС. За первые сутки работы техника показала хорошие результаты. Гребень разделительного устоя, который регулярно обрастает ледяным наростом, удалось очистить на 15%.
"Многофункциональная пожарная чудо-машина прибыла из Москвы на Саяно-Шушенскую ГЭС и практически сразу включилась в работу. Машина направлена на помощь в борьбе с обледенением по распоряжению руководства МЧС России. Технику обслуживает оперативная группа центрального аппарата МЧС, также прибывшая из Москвы", — сообщили в пресс-службе МЧС по Хакасии.
Тактико-технические характеристики автомобиля отличаются тем, что перегретая вода, выходя из специального распылителя под очень высоким давлением, образует струю температурно активированной воды. Она может не только эффективно тушить пожаро- и взрывоопасные вещества, но и разбивать твердые материалы.
"Применение на СШГЭС новых пожарных технологий можно назвать экспериментом. До сих пор бороться со льдом и обилием снежных масс этой пожарной технике не приходилось. За первые сутки работы пожарная технология удаления снежно-ледовых образований показала свою эффективность. По предварительной договоренности сотрудники МЧС вместе с автомобилем продолжат работу на станции до 21 февраля", — сообщили в хакасском МЧС.
УДАЛЕНИЕ ОБЛЕДЕНЕНИЙ
Состав ТАВ – недогретый пар и капли воды размером 0,01-10,0 мкм, обладающие относительно высокой температурой (60℃), что позволяет среде ТАВ эффективно проникать в межкристаллическую структуру льда и разрушать межкристаллические связи. Как следствие энергия ТАВ расходуется не на классическое температурное разрушение кристаллов – плавление снежно-ледовых образований, а на менее энергозатратное разрушение межкристаллических связей снежно-ледовых образований.
ВОЗМОЖНОСТИ:
Эффективное разрушение монолитных, пористых и обводненных (погруженных в воду) снежно-ледовые масс в местах недоступных для разрушения механическим способом или взрывом.
Отсутствие потребности в обеспечении дополнительным химическим компонентом, разрушение происходит исключительно при помощи ТАВ, т.е. потребляется неподготовленная вода (в том числе из водоема, на котором ведется работа).
Изменение структуры льда рядом с линией реза, что позволяет получить неоднородную, хрупкую и легко разрушаемую структуру даже после замерзания воды в прорезанном канале.
Разрушение льда толщиной до шести метров со скоростью 0,5 метров в секунду.
Не причиняет ущерб технологическим сооружениям, освобождаемым от обледенения.
Не наносит вреда окружающей среде, не опасны для человека, а также флоры и фауны рек и водоемов.
В период 2008-2015 годов АПМ Москвы, Реутова, Ростова активно привлекались для тушения пожаров. Как часто машины использовались в других гарнизонах мне не известно.
ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ
Использование взрывного вскипания позволяет получить из 1 кг воды капли радиусом от 0,01 до 10 мкм с площадью поверхности от 6000 до 60000 кв. метров. Создаваемая с помощью сопел-распылителей специальной конструкции струя ТАВ, обладая флегматизирующими свойствами за счет паровой фазы, а также высокой теплоёмкостью и большой суммарной активной площадью поверхностей капель резко снижает температуру в зоне пожара, прекращая химическую реакцию.
ВОЗМОЖНОСТИ:
- Ликвидация пожаров практически всех видов горючих веществ, которые не вступают в химическую реакцию с водой с выделением большого количества тепла или горючих газов с минимально возможным расходом воды поверхностным и объемным способами.
- Ведение работ по пожаротушению на высоте и глубине до 350 метров, на расстоянии до 2000 метров от АПМ.
- Создание из ТАВ устойчивого долгоживущего водяного тумана. В связи с тем, что капли ТАВ витают не менее 40 минут, при подаче 1,6 л/с недогретой воды в объем 3200 м3 100% влажности удается достичь за 3 минуты.
- Получение «левитирующей пены» при взрывном вскипании (за время 10-9 — 10-4 с) раствора или смеси (эмульсии) недогретой воды и пенообразователя.
Отзывы пожарных о машинах были различными. При грамотном и умелом использовании они показывали себя достаточно эффективно. Особенно при ликвидации пожаров в замкнутых помещениях - подвалах, ангарах, а также скрытого горения в пустотах старых зданий.
В августе 2010 года АПМ применялся в ходе работ по ликвидации очагов низовых пожаров вблизи г. Сарова. Использование АПМ, для ликвидации лесных пожаров показало высокую эффективность применения ТАВ как для локализации и тушения очагов с пламенным горением, так и для ликвидации тлеющих очагов лесной подложки, упавших деревьев, корневой системы устоявших деревьев и торфа. Сопоставление результатов работ по защите одного и того же лесного массива с использованием обычной тактики тотального пролива водой и с использованием выборочной обработки поверхности струями ТАВ показало, что расход воды был уменьшен более чем в 10 раз. При этом качество обработки поверхности, исключающее повторные возгорания в местах, обработанных ТАВ, существенно выше.
В 2011 году проводились успешные опыты по тушению пожаров и ликвидации аварий в шахтах.
При этом эксплуатация машин вызывала множество нареканий. Вот что об этом говорится в одной из научных статей сотрудников Академии ГПС:
Перечисленные преимущества и новые способы применения технологии ТАВ в пожарных частях остаются недооценёнными. А сам многоцелевой пожарно-спасательный автомобиль с установкой пожаротушения температурноактивированной водой АПМ (автомобиль пожарный многоцелевой) 3-2/40-1,38/100-100(43118) вызывает массу нареканий со стороны практически работников и личного состава ГПС. Отрицательные отзывы вызваны как субъективными, так и объективными причинами и требуют беспристрастного анализа.
Первый, часто упоминаемый в пожарных частях недостаток АПМ и установки пожаротушения ТАВ, это "сложность оборудования и непонятность процессов протекающих в нем". Действительно АПМ – это то изделие, которое требует соответствующего отношения к себе – своевременного технического обслуживания, обучения персонала, обслуживающего специальные агрегаты и шасси. Низкий уровень технической подготовки лиц, обслуживающих и работающих на АПМ, их нежелание разобраться в нюансах технологии и вверенного им оборудования, зачастую делает процесс работы на установке пожаротушения ТАВ непреодолимо сложным, а порой пугающим. При пристальном взгляде на достижения технологии ТАВ нетрудно понять, что они получены при эксплуатации оборудования опытными сотрудниками и работниками, имеющими серьёзную инженерно-техническую подготовку, а порой и учёные степени. Об образовательном уровне операторов установок получения горячей, перегретой и температурно-активированной воды (далее – УПТАВ) в пожарных частях этого не скажешь. Очевидно, что посыл о том, что оператором УПТАВ может быть водитель АПМ неверен. Набить руку на практическом использовании АПМ у личного состава тоже не получается по причине отсутствия возможности включать установку хотя бы раз в месяц в учебных целях. И эти нарекания уже в сторону руководителей пожарно-спасательных частей, о недостаточно внимательном отношении к практическому обучению личного состава. Второй, справедливо упоминаемый недостаток АПМ, – это низкая надёжность многих узлов и агрегатов, из которых состоит изделие. В настоящее время на вооружении МЧС России находится 12 единиц техники, реализующей технологию температурно-активированной воды. АПМ (2009-2010 гг. выпуска) распределены по федеральным округам: 4 – в центральном; 1 – в северо-западном; 2 – в южном; 1 – в сибирском; 4 – в дальневосточном.
Очень часто в пожарно-спасательных частях, где стоят на вооружении АПМ, пожарный насос НЦПВ-4/400 РТ выходил из строя. Его ремонт сложный и дорогостоящий. Поэтому часто из-за отсутствия финансирования автомобиль находился в ремонте. Несоблюдение правил хранения АПМ, выведенных из эксплуатации по причине неисправности, ещё больше усугубляет ситуацию. Зачастую АПМ оставляли на стоянке вне гаража с заполненными водой трубопроводами, что в зимний период приводит к размерзанию и выходу из строя гидравлической системы. Специалисты Академии ГПС МЧС России готовы оказывать научно-методическое обеспечение и консультационные услуги при эксплуатации, проведении технического обслуживания и ремонте АПМ, в том числе в настоящее время проводится работа по организации обучения личного состава на базе Академии. Третье нарекание, которое вызывает АПМ это непомерно большой расход дизельного топлива. Увеличенный по сравнению с обычными образцами АЦ (автоцистерна пожарная), расход топлива АПМ связан с особенностями технологического процесса получения ТАВ и как недостаток отмечен быть не может.
На данный момент в Москве подобные автомобили уже не используются. Первый, закупленный департаментом ГОЧСиПБ, был продан в 2021 году, прослужив около 15 лет. Второй, приобретённый федеральным МЧС в 2010 году, уже несколько лет за штатом. Также прекращена эксплуатация АПМ в некоторых других гарнизонах.
Модификации АПМ:
АПМ 3-1,5/16-50 (43118) мод.ПиРо2-МПЗ,
АПМ 3-2,0/25-50 (43118) мод.ПиРо2-МПЗ
АПМ 3-2/40-0,5/125-50(43118) мод.ПиРо3-МПЗ
АПМ 3-2/40-1,38/100-100(43118) мод.ПиРо3(ПиРо4)-МПЗ
Значение букв и цифр в индексе машин:
• АПМ –автомобиль пожарный многоцелевой;
• 3 – вместимость емкостей для воды, м3 ;
• 2, 1,5, 1,38 и 0,5 – производительность УПТАВ, л/с;
• 16, 25, 40, 100 и 125 – давление ТАВ в напорном патрубке УПТАВ, кг/см2 ;
• 50 и 100 – номинальная мощность электрогенератора, кВт;
• 43118 – индекс базового шасси КАМАЗ;
• мод.ПиРо2, мод.ПиРо3, мод.ПиРо4 – модель АПМ по классификации ООО «Авка-ПиРо-Альянс»;
• МПЗ – Мытищинский приборостроительный завод.
------------------------------------------------------------
Источники:
Архив автора
Автомобиль пожарный многоцелевой МПЗ-АПМ
Чудо-машина разрушит лед на СШГЭС
На левобережном разделительном устое СШГЭС продолжается удаление снежно-ледовых образований
