Strona główna „Forum Akademickiego”

Archiwum z roku 1999

Spis treści numeru 9/1999

Laboratorium pozarnicze
Poprzedni Następny

Kiedy wszedłem do środka, doznałem zawodu. Zamiast czystego, jasnego pokoju 
z aparaturą zobaczyłem czarne, zasmolone ściany, okopconą i zadymioną podłogę. 
Wszędzie unosił się nieprzyjemny zapach spalenizny. 
- To nie laboratorium, to ruina - powiedziałem.

Artur Wolski


Fot. Stefan Ciechan

Tegoroczne lato, twierdzą meteorolodzy, można zapisać jako jedno z najgorętszych w tym stuleciu. Oczywiście, najbardziej cieszyli się z tego urlopowicze i firmy budowlane. Z dużo mniejszym entuzjazmem patrzyli w niebo rolnicy. Susza to także powód do niepokoju dla służb ratowniczych, głównie Straży Pożarnej. W swoich wędrówkach postanowiłem odwiedzić właśnie strażaków. Niedaleko Warszawy, w Józefowie, wśród przepięknych lasów usytuowane jest Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej, instytut badawczy Państwowej Straży Pożarnej, wykonujący badania i certyfikacje w zakresie ochrony przeciwpożarowej.

W sytuacjach nagłego zagrożenia, kiedy dochodzi do pożaru, widokiem, który zapamiętujemy jest palący się obiekt i grupa wartko uwijających się strażaków. Nikt nie myśli o tym, ile ludzkiej myśli i techniki jest w taki proces zaangażowane. Nie wystarczy przecież odkręcić kran z wodą czy innym środkiem gaśniczym, aby zlikwidować źródło ognia. Wszystko rozpoczyna się w laboratorium. Miałem okazję je zobaczyć. Fachowo nazywa się ono Laboratorium Sygnalizacji i Automatyki Pożarniczej. Moim przewodnikiem był pan Jerzy Ciszewski. Muszę przyznać, że kiedy wszedłem do środka, doznałem zawodu. Zamiast czystego, jasnego pokoju z aparaturą zobaczyłem czarne, zasmolone ściany, okopconą i zadymioną podłogę, a na dodatek wszędzie unosił się nieprzyjemny zapach spalenizny. – To nie laboratorium – to ruina – powiedziałem. – Każdy, kto tutaj jest pierwszy raz, tak samo reaguje. Dla nas, pożarników, ten pokój ma ogromne znaczenie. Nie tylko badawcze, ale i prestiżowe. Niewiele instytutów w Europie może pochwalić się takim „kopciem”. Tu badamy przydatność systemów wykrywania pożarów.

TRUJĄCE GAZY

Do tego „czarnego” pomieszczenia wniesiono kilka próbek, które miały ulec spaleniu. Tym razem badano dwie rzeczy: rodzaj wykładziny podłogowej, która – jeśli przejdzie pomyślnie próby pożarnicze i sanepidowskie – wejdzie do seryjnej produkcji, oraz nowe zabezpieczenia przeciwpożarowe. Przed 10-15 laty, kiedy dochodziło do pożaru, błyskawicznie paliło się wszystko. W krótkim czasie całe mienie ulegało zniszczeniu. Dziś istota pożaru zmieniła się zasadniczo. Wpływ na to mają zupełnie inne materiały, z których zbudowane są domy i jakimi urządzamy pomieszczenia. Teraz ogień długo tli się, dając głównie żrący dym. Dla człowieka i innych organizmów żywych ten właśnie dym stanowi zagrożenie, bo jest często mieszaniną gazów, które zatruwają komórki i hamują fizjologię procesów życiowych. Chodzi więc o to, aby jak najszybciej zlokalizować źródło pożaru i natychmiast rozpocząć akcję ratowniczą.

Jerzy Ciszewski zwrócił moją uwagę na rozmieszczone w różnych miejscach czujniki elektroniczne do wykrywania ognia i dymu. Są one tak precyzyjne, że reagują nawet na tlące się pojedyncze włókna np. dywanu. Eksperyment polega na podpaleniu danej próby, dokonaniu kontrolowanego przebiegu pożaru, zbadaniu jego istoty, a więc czasu i jakości płomienia, reakcji badanego materiału na ogień oraz analizy gazów powstałych w czasie tego zjawiska. Następnie wykonana jest „obróbka” elektroniczna oraz komputerowa prób i, na podstawie danych, zapada „wyrok” co do jakości testowanego materiału czy nowego systemu przeciwpożarowego. Trzeba przyznać, że nie ma tu taryfy ulgowej. Nic nie może być naciągnięte i od decyzji Centrum nie ma odwołania. Jeśli produkt nie uzyska pozytywnej oceny, nie może być produkowany i stosowany jako zabezpieczenie przeciwpożarowe lub element wyposażenia wnętrz. Wtedy wszystko trzeba zaczynać od początku. 

Współczesne systemy wykrywania pożarów muszą spełniać kilka podstawowych warunków: informować nas o absolutnym początku pożaru, kiedy zaczyna się tlić np. kilka gramów drewna czy 2 lub 3 lonty bawełniane, a więc ilości bardzo małe. System musi reagować także na wydobywające się gazy. Głównie chodzi o to, by wykrywał nie tylko sam pożar, ale również zagrożenie nim. Inaczej cała robota nie ma sensu.

SYSTEMY OCHRONY

Życie jednak nieco sprawę komplikuje. Chociażby dlatego, że takie elektroniczne systemy pracują w różnych warunkach i może dochodzić do nieprzewidywalnych zakłóceń (np. pola elektromagnetycznego). Wtedy źle zestrojony system nie spełnia swoich zadań. Trzeba więc konstruować takie systemy, które mają dużą odporność na zakłócenia. Centrum posiada specjalne laboratoria, gdzie testowane są właśnie te układy pod kątem oddziaływań na wyładowania elektryczności statycznej. Każdy z nas pracując „ładuje się”, czasami nawet do bardzo wysokich napięć. Łatwo to zauważyć np. przy wysiadaniu z auta czy zdejmowaniu niektórych gatunków odzieży, kiedy „sypią się z nas iskry”. W pomieszczeniach, gdzie przebywamy, pracujemy, śpimy, zainstalowane są odbiorniki – telewizory, komputery, telefony komórkowe itp. – które mogą wpływać na wadliwe, zakłócające działania systemów przeciwpożarowych. Tak więc konieczne jest przetestowanie takiego systemu pod kątem ewentualnych zakłóceń. Stosuje się do tego specjalną komorę, która wytwarza pole elektromagnetyczne do częstotliwości jednego gigaherca. Badany system umieszcza się w komorze razem z czujnikiem pola i bada się jego odporność na zakłócenia. Jeżeli jest ona zbyt mała to, niestety, cały system nie nadaje się do ochrony przeciwpożarowej.

WYTRZYMAŁOŚĆ WĘŻY

Duży nacisk badawczy i diagnostyczny Centrum kładzie na sprzęt, który wykorzystywany jest przez strażaków. Mogłem się o tym przekonać w Laboratorium Pomp i Armatury Wodno-Pianowej. Pierwszego pokazu dokonał pan Zbigniew Sural, który testował nowy rodzaj pompy do podawania piany gaśniczej. Takie badanie trwa minimum 4 godziny bez przerwy i wtedy oceniana jest tzw. charakterystyka pompy. Bada się jej wytrzymałość, czas zasysania, możliwości podawania środka gaśniczego, energooszczędność i główną charakterystykę silnika. Ten rodzaj testu dotyczy zarówno moto-, jak i autopomp. Pierwsze są samodzielnymi jednostkami a drugie, zamontowane na samochodzie, korzystają z jego silnika. Dopuszczalna zmiana parametrów pompy nie może przekroczyć 5 proc.

Innym ważnym kierunkiem badawczym w tym laboratorium jest sprawdzanie wytrzymałości węży gaśniczych. Pamiętajmy, że pracują one w ekstremalnie trudnych warunkach i nie mogą zawieść w czasie akcji ratowniczej. Testem na niezawodność jest próba ścierania i ciśnieniowa. Wybrany do badań fragment węża (ok. 40-50 cm) napełniany jest wodą tak, by ciśnienie w środku wynosiło ok. 5 bar. Następnie ustawia się specjalną głowicę ścierającą, która zaczyna niszczyć wąż. Po określonym czasie sprawdza się ponownie wytrzymałość węża, ale tym razem już pod ciśnieniem wewnętrznym ok. 12 bar. Potem czeka go jeszcze jedna próba, pod ciśnieniem 12 atmosfer i jeżeli wąż wytrzyma obciążenie, można mieć nadzieję, że w czasie eksploatacji nie będzie żadnych niespodzianek. To jednak nie koniec prób. Trzeba też przetestować to wszystko, co znajduje się na końcach węży, a więc prądownice, wytwornice i działka wodno-pianowe. Nie wolno także pominąć armatury, bez której sprzęt gaśniczy byłby bezużyteczny. Głównie chodzi o rozdzielacze. Trzeba pamiętać także o samej substancji gaśniczej. Sprawdza się dokładnie parametry jakościowe środka pianotwórczego. Ważna jest liczba spełnień i czas wykroplenia, ponieważ od tego zależy skuteczność całej akcji.

Bardzo oryginalną częścią laboratorium jest fragment przypominający wielką łaźnię. Za ogromnymi parawanami zamontowane są stanowiska prysznicowe, a pod nimi duża liczba rynienek zbierających wodę. Tu testowane są urządzenia tryskaczowe i zraszające. Woda w czasie próby wlewa się do korytek stojących na podłodze, w których zainstalowane są elektroniczne urządzenia pomiarowe, przeliczające możliwości zraszania na metr kwadratowy. Wydajność takich urządzeń jest również niezmiernie ważna w skutecznie prowadzonym gaszeniu pożaru.

BEZ WODY

Nie w każdej akcji gaśniczej da się jednak zastosować wodę, która powoduje ogromne zniszczenia. W niektórych obiektach, gdzie jest duże nagromadzenie urządzeń elektrycznych, czy w dużych składach chemicznych, użycie wody jest często niemożliwe. Wtedy stosuje się piany, proszki lub gazy. Do tej pory środki gazowe oparte były na halonie. Od pewnego czasu, ze względu na zaostrzone przepisy ochrony środowiska, środek ten został całkowicie wyeliminowany, ponieważ czynił spustoszenia w warstwie ozonowej. Zamiast niego stosuje się inne składniki, jak argon, azot czy dwutlenek węgla. Receptury producentów należą jednak do pilnie strzeżonych tajemnic. 

Te wszystkie nowe dostępne na rynku środki gazowe pożarów testuje się w specjalnie wyposażonym laboratorium, powstałym ze środków Komitetu Badań Naukowych. I znowu pewne rozczarowanie. Pomieszczenie wcale nie jest piękne i nic nie wskazuje na to, że podobną stację badawczą mają tylko Amerykanie. To dwa z łuszczącą się na ścianach farbą pokoje, gdzie w jednym na podłodze, a właściwie klepisku, jest prymitywne palenisko, a w drugim kilka niewygodnych krzeseł i gruba szyba, przez którą ogląda się symulowany pożar. Okazuje się, że najdroższa część ukryta jest za specjalnie zabezpieczonymi drzwiami. W tym sejfie mieści się serce badawcze i droga aparatura pozwalająca na dokładną analizę zjawiska i ocenę danego środka gaśniczego. A pozorny nieporządek świadczy tylko o tym, że laboratorium pracuje, a nie jest przeznaczone tylko na pokaz.

PŁONĄCY WIEŻOWIEC

Bardzo widowiskowe badania, które mogłyby posłużyć za scenariusz do niejednego filmu, przeprowadza się w specjalnie skonstruowanej wieży. Jest ona widoczna z każdej 7-hektarowej części terenu, jaką zajmuje Centrum w Józefowie. Dzięki jej wysokości można symulować sytuacje, jakie zdarzają się w wysokich budynkach. Tu bada się rozprzestrzenianie gazów gaśniczych, np. w czasie pożarów klatek schodowych na wysokich piętrach wieżowców. To ułatwia potem ocenę sytuacji w rzeczywistych warunkach i zaostrza wymagania od producentów, a także i od ekip budowlanych, by stosowały odpowiednie systemy wentylacyjne i przeciwpożarowe. Tu także testuje się tzw. skokochrony, czyli elementy ratujące życie ludzkie w razie konieczności wyskoczenia z wysokiej kondygnacji płonącego budynku.

Nie zapominamy również i o testach podręcznego sprzętu gaśniczego, chociażby gaśnic samochodowych, które według nowych przepisów muszą być zamontowane w każdym zarejestrowanym pojeździe. – To taki mały, ale bardzo istotny element profilaktyki przeciwpożarowej – mówi, dr inż. Ryszard Szczygieł, dyrektor Centrum. – I myślę, że nasz patron Józef Tuliszkowski, pionier polskiego, nowoczesnego pożarnictwa, byłby dziś dumny z kontynuacji jego idei.

Artur Wolski, dziennikarz Programu I Polskiego Radia, autor cyklu audycji Mapa Nauki Polskiej, sponsorowanego przez KBN.

Uwagi.