sposoby_butle_acetylenowe.pdf

Brytyjskie i szwedzkie sposoby na wybuchy butli acetylenowych

Jak okiełznać potwora

Butle acetylenowe w środowisku pożaru stanowią dla strażaków

poważny problem, związany zarówno z działaniami gaśniczymi, jak i

osobistym bezpieczeństwem. W Wielkiej Brytanii używanych jest blisko

milion butli, więc prawdopodobieństwa pojawienia się którejś z nich w

środowisku pożaru nie należy lekceważyć. Statystyki wskazują, że straż

pożarna w Anglii i Walii bierze udział w 250 zdarzeniach z butlami

acetylenowymi w ciągu roku.

mł. kpt. inż. Rafał Porowski

W przeciwieństwie do innych substancji chemicznych, acetylen zawarty w butli

ulegać może reakcji rozkładu nawet długo po usunięciu zewnętrznego źródła ciepła.

Niektóre jednostki straży pożarnej w Wielkiej Brytanii doświadczyły już

nieprzewidywalnych i niszczących skutków, jakie niosą ze sobą butle acetylenowe w

środowisku pożarowym; należą do nich na przykład poważne obrażenia strażaków, a

nawet ich śmierć. W ostatnich latach radykalnie zmieniło się zatem podejście do butli

acetylenowych oraz do zabezpieczania strażaków biorących udział w tego typu

działaniach ratowniczo-gaśniczych.

Acetylen - podstępny przeciwnik

Proces rozkładu wywoływany jest nie tylko przez ciepło, może też nastąpić jako

skutek wstrząsu. Zatem z butlami acetylenowymi należy obchodzić się ze szczególną

ostrożnością i uwagą, szczególnie gdy zostały one podgrzane do wysokich

temperatur. Proces rozkładu jest procesem egzotermicznym i samopodtrzymującym

się, co przedstawiają poniższe reakcje:

C 2 H 2 = 2C + H 2 -227 KJ/mol (C 2 H 2 )

4 C 2 H 2 = 6C + 2CH 4 -274 KJ/mol (C 2 H 2 )

Reakcje obrazują proces wyzwalania ogromnej ilości energii cieplnej w każdej reakcji

chemicznej, w której zostaje rozbita cząsteczka acetylenu. Wzrost temperatury i

ciśnienia odgrywa znaczącą rolę w podsycaniu rozkładu. Uzależnione jest to od wielu

czynników i związane z rozszerzalnością objętościową cieczy, jak również produkcją

prądów konwekcyjnych wewnątrz rozpuszczalnika.

Proces rozkładu zależy głównie od bilansu cieplnego. Jeśli przyrost ciepła

wewnątrz butli jest większy niż straty ciepła, wówczas zajdzie reakcja rozkładu.

Rozpocznie się ona, gdy energia wewnątrz butli będzie wystarczająca, by

spowodować jej gwałtowny wzrost. Energia ta nosi nazwę energii aktywacji, a czas

prowadzący do zaistnienia reakcji rozkładu nazywa się okresem indukcji. Całe to

zjawisko znane jest jako wybuch cieplny i występuje w każdym układzie, gdzie

przyrost ciepła jest większy niż jego straty. Kiedy faza ta zostanie osiągnięta,

przyrząd mierzący zmiany ciśnienia lub temperatury zamontowany do butli będzie

wskazywał małe wartości, podczas gdy reakcja będzie przebiegała bardzo szybko.

Eksplozja butli acetylenowej na skutek wybuchu cieplnego pociąga za sobą szereg

innych niebezpieczeństw. Jednym z nich jest powstanie tzw. ognistej kuli, która

wydziela energię w postaci promieniowania cieplnego, kolejnym - wytworzenie fali

uderzeniowej podczas rozprężania gazów. Ustalono, że najpoważniejsze obrażenia

odnoszone przez strażaków podczas tego typu wydarzeń to złamania kości, utrata

kończyn, a nierzadko śmierć.

Ministerstwo Spraw Wewnętrznych Wielkiej Brytanii zaleca...

Na Wyspach zbiór zasad postępowania z butlami acetylenowymi został

wprowadzony w 1992 r. po serii poważnych wypadków w latach 80. Przepis ten

mówi, że jeżeli istnieje jakikolwiek powód, by sądzić, że proces rozkładu acetylenu

został zapoczątkowany, butla koniecznie musi być pozostawiona na miejscu i

intensywnie chłodzona prądem rozproszonym o dużej intensywności.

Ustalenia, czy butla jest wystarczająco zimna, nie można rozpocząć wcześniej

niż po upływie 1 godziny od momentu rozpoczęcia chłodzenia. Jeżeli nie

zaobserwowano żadnych oznak parowania, butlę należy pozostawić na okres 30

minut. Po tym czasie należy sprawdzić obecność gorących miejsc na butli przez dotyk

ręką. Gdy butla jest zimna, powinno się pozostawić ją na dalsze 30 minut. Jeśli po

tym czasie butla jest nadal zimna, trzeba ją delikatnie i ostrożnie zanurzyć w

zbiorniku z wodą na 12 godzin. Jeżeli po tym czasie butla wykazuje jakiekolwiek

wzrosty temperatury, natychmiast należy podać prądy wody, a cały proces

powtórzyć.

Wspomniane okresy oczekiwania wyznaczane są według Ministerstwa Spraw

Wewnętrznych Wielkiej Brytanii z uwagi na niskie przewodnictwo cieplne masy

wypełniającej butlę. Jeżeli po chłodzeniu butli przez godzinę nadal istnieje możliwość

wymiany ciepła, to jej szybkość będzie zależała od przewodnictwa cieplnego masy.

Wymiana ciepła, ogólnie rzecz biorąc, jest procesem bardzo powolnym. Także czas

potrzebny do schłodzenia ciepłych obszarów wewnątrz butli zależy od szybkości

wymiany ciepła pomiędzy zimnymi ściankami butli a jej wewnętrzną masą.

Istota tego przepisu opiera się na dwóch zasadach: na obserwacji i na dotyku.

Pierwsza z nich prowadzi do określenia, czy powierzchnia butli jest wilgotna po

przerwaniu procesu chłodzenia, np. czy butla nie paruje. Druga zasada natomiast

stosowana jest do określenia stabilności acetylenu, a także do oszacowania

zewnętrznej temperatury poprzez dotyk ręką. Dokładność obydwu metod niestety

pozostawia wiele do życzenia. Przepis ten neguje także użycie kamer

termowizyjnych, twierdząc, że urządzenia te nie oddają prawdziwej wartości

temperatury, pokazując jedynie obecność ciepła w skorupie butli. Wydaje się.

zatem, że jeśli nie można polegać na nowoczesnej technologii, to tym bardziej

nieodpowiednie jest tu użycie ludzkiej dłoni.

Minimalny czas od momentu rozpoczęcia procesu chłodzenia do włożenia butli

do zbiornika z wodą wynosi 2 godziny. Z przytoczonej wyżej instrukcji wynika, że

samo umieszczenie butli w zbiorniku z wodą na kolejne 12 godzin nie wystarcza, by

stwierdzić, czy jest ona bezpieczna. Można więc zadać pytanie, dlaczego wymaga się

od strażaków przenoszenia tych potencjalnych bomb po tak krótkim czasie? Obecne

przepisy bhp sugerują, że w większości przypadków przenoszenie butli nie jest zbyt

rozsądne.

Na przełomie lat 1995/1996 eksperci z Laboratorium Bezpieczeństwa i Zdrowia

w Buxton przeprowadzili szereg testów niszczących butle acetylenowe. Dane

otrzymane w badaniach wskazują na nieprzewidywalną naturę tych urządzeń w

środowisku pożarowym.

Szwedzki snajper wchodzi do akcji

Sztokholmska straż pożarna stara się usunąć zagrożenie, jakie powoduje butla

acetylenowa w środowisku pożaru najwcześniej, jak to tylko możliwe. Stosowany

przez Skandynawów tryb postępowania nazywany jest metodą czynną. Natomiast

wówczas, gdy jej zastosowanie okazuje się niemożliwe, są inne, tzw. bierne metody

kontroli zdarzenia, podobne do tych stosowanych w Wielkiej Brytanii. Polegają na

chłodzeniu butli rozproszonym prądem wody oraz włożeniu jej do zbiornika z wodą.

Szwedzi pozostawiają butlę acetylenową na miejscu akcji na okres 24 godzin po

podaniu prądów wody. W takim przypadku powinno się także ustalić tzw. strefę

niebezpieczną od potencjalnego zagrożenia. Zależy to jednak od warunków

topograficznych terenu akcji.

W większości działań z butlami acetylenowymi stosuje się jednak metody czynne.

Wymaga to strzelenia do butli z broni automatycznej (Szwedzi używają 9-strza-

łowych karabinków kaliber 7,62 mm). Szwedzka straż pożarna ma do dyspozycji 30

strażaków, specjalnie przeszkolonych jako wyborowych strzelców. Powinni oni być

dysponowani wszędzie tam, gdzie początkowe wezwanie wskazuje na to, że w

środowisku pożaru może znajdować się butla acetylenowa. Każdy oficer zmianowy

może poprosić o zadysponowanie owych specjalistów. Postanowiono, że każdego

dnia służby w jednostkach będzie pełniło minimum dwóch strażaków - strzelców

wyborowych.

W przeciwieństwie do innych typów, butle acetylenowe wchłaniają energię

kinetyczną wystrzelonej kuli. Amunicja fosforowa natychmiast zapala ulatniający się

gaz, gdy tylko pocisk przebije butlę. Podejście strzelca zależy od położenia

urządzenia. W tym momencie najważniejszą rzeczą jest bezpieczeństwo snajpera

oraz zapewnienie mu dostatecznej ochrony w przypadku wybuchu butli, pojawienia

się płomienia dyfuzyjnego oraz promieniowania cieplnego. Jeśli przepisy

bezpieczeństwa nie mogą zostać zachowane, strzelec nie powinien oddawać strzału,

jednak ostateczna decyzja w tej sprawie należy tylko do niego.

Butle acetylenowe zaprojektowane są tak, by były przechowywane i używane

w pozycji pionowej. Jeżeli podczas akcji butla znajduje się w takiej pozycji, należy do

niej strzelić minimum 3 razy w systematycznym porządku - w dno, środek i w górną

część butli. Problem może pojawić się wówczas, gdy w środowisku pożaru widoczna

dla strzelca jest tylko metalowa podstawa butli. Ponieważ jest ona o wiele grubsza od

ścianek, zwykła amunicja nic nie pomoże. Aby więc rozwiązać ten problem, potrzeba

dwóch wyborowych strzelców. Jeden z nich przebija podstawę butli, używając do

tego pocisków o większym kalibrze, a gdy drugi usłyszy strzał, strzela zwykłą kulą w

pobliże podstawy, zapalając tym samym ulatniający się gaz. Gdy ścianki butli zostaną

przebite, ulatniający się gaz zamienia się w płomień dyfuzyjny. Im więcej pocisków

zostanie wystrzelonych, tym szybciej gaz się wypali. W pobliżu muszą być rozwinięte

linie wężowe na wypadek rozprzestrzeniania się ognia. Załogi straży pożarnych

muszą być koniecznie przeszkolone, by nie gasić płomienia dyfuzyjnego. Po

stosunkowo krótkim czasie gaz powinien się całkowicie wypalić. Wskazywać będzie

na to długość płomienia dyfuzyjnego.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: