Страницы истории пожарной безопасности в электроэнергетике

Началось всё очень давно, в середине прошлого века. В марте 1963 года я пришёл на работу в ЦНИИПО МООП РСФСР. Были собеседования в отделе кадров, в ходе которых меня сначала хотели принять на должность главного энергетика института, но потом взяли в научную лабораторию на должность младшего научного сотрудника. Зарплата та же, что и у главного энергетика (140 руб.), но здесь по истечении испытательного срока присваивали звание лейтенанта и выдавали военную форму. Всё это меня очень устраивало, так как мой отец был военным, и я хотел продолжить эту традицию.

Память человека так устроена, что хорошо помнятся давно минувшие события. Я прекрасно, во всех подробностях вспоминаю свой первый рабочий день — 7 марта 1963 года. Ранняя весна! Светит солнышко! В обеденный перерыв я вышел на улицу. Мне 23 года! Молодость, радость! Радость от того, что весна, и от того, что я принят на работу в институт, в который давно хотел попасть.

Мог ли тогда радующийся весне и своей молодости Герман Смелков, вступающий с радостью на неизвестную и пока непонятную научную стезю, предположить, что через 50 лет он, уже известный в стране и за рубежом учёный, умудрённый знаниями и жизнью, отмеченный государством многими учёными степенями и званиями, представляющий страну в Международной электротехнической комиссии (МЭК), являющийся членом экспертных Советов ВАК и Государственной Думы, будет с грустью вспоминать тот день, который стал прологом в эту удивительную, интересную, полную взлётов и падений, а порой и жестокую жизнь под названием «Наука»...

Первая исследовательская тема была связана с испытаниями электроустановочных изделий. Тема была не очень научная, но актуальность её была весьма высокая. Эти изделия и тогда, и сейчас по статистике — по количеству пожаров стоят на первом месте после кабелей и проводов.

В то время в институте существовали ежегодные научно-практические конференции молодых специалистов. Бессменным организатором, руководителем и главным арбитром наших достижений был Анатолий Николаевич Баратов. Мы все его очень уважали, побаивались, и его положительная оценка нашей работы была очень важна.

Я со своей работой тоже выступил на конференции и с волнением ждал оценки, которую Анатолий Николаевич озвучивал по завершении конференции. Он сказал, что тема, конечно, не очень выигрышная в научном плане, но Герман сумел найти, и это его заслуга, некоторые зависимости (динамику роста переходного сопротивления в контактах с алюминиевыми проводами, зависимость роста температуры нагрева контактов от падения напряжения в них и пр.), которые характеризуют пожарную опасность контактных соединений в электроустановочных изделиях.

Таким был мой первый опыт участия в выполнении НИР.

Конечно, за 50 лет работ было выполнено очень много, и о некоторых из них, получивших признание и положительную оценку весьма уважаемых специалистов и организаций не только в России, но и за рубежом, я расскажу.

ВЗРЫВООПАСНОСТЬ АЭРОВЗВЕСЕЙ ОТ ИСКРОВЫХ РАЗРЯДОВ ПРИ ЗАЩИТЕ ОБЪЕКТОВ ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

В середине 60-х годов в СССР сложилась такая ситуация, что ежегодно важнейших народнохозяйственных объектов зернопереработки (мельницы, элеваторы, комбикормовые предприятия и т.п.) взрывалось больше, чем страна успевала строить новые. Следственные органы были бессильны в поисках «таинственного» виновника взрывов. Многократно были усилены меры контроля за работающим персоналом: досмотр и наказание даже за попытку проноса курительных принадлежностей. Усилили антитеррористический режим — ничего не помогало. Подключили Академию наук СССР. Академик Попков Валерий Иванович (он тогда преподавал в МЭИ и одно время возглавлял Международную электротехническую комиссию) высказал предположение, что виновниками пожаров и взрывов, вероятно, являются разряды статического электричества.

Экспериментальная установка для определения минимальной энергии зажигания аэровзвесей

Проверку этой идеи, применительно к объектам химической промышленности, возглавил заведующий кафедрой охраны труда и техники безопасности МИХМ Попов Б.Г., а на объектах переработки сельхозпродуктов проведение исследований было поручено ВНИИПО.

Конечно, опыта у нас никакого не было. Всё начиналось с нуля, с ознакомления с весьма ограниченной, для данной проблемы, информационной базой. Но нам повезло, на вакантную штатную единицу старшего научного сотрудника к нам пришёл Вадим Нилович Верёвкин, кандидат технических наук, который только что защитил диссертацию в аспирантуре у Попова Б.Г. И хотя у нас был начальник лаборатории — П.А. Фетисов, работы фактически возглавил Вадим Нилович.

Поскольку объём исследований был очень большим, а сотрудников мало, то каждый научный сотрудник получил своё направление научных работ, за которое он отвечал. В.И. Горшков изучал процесс электризации аэровзвесей при их пневмотранспор-тировке по пластмассовым и стеклянным трубам и оценку энергии фактических разрядов с этих труб. Мне было поручено дать научное обоснование и разработать метод и экспериментальную установку для определения минимальной энергии зажигания аэровзвесей, которая была принята в качестве критерия зажигательной способности искровых разрядов в аэровзвесях.

К этому времени я уже был аспирантом МИХМ и тема работы института совпадала с темой моей диссертационной работы.

Работа была выполнена, и её результаты, если говорить скромно, имели определённый успех и резонанс, причём не только в СССР, но и за рубежом.

Во-первых, я успешно защитил диссертацию и стал кандидатом технических наук, причём мне единственному за всю историю существования аспирантуры МИХМ разрешили на защите показать фильм о процессе зажигания аэровзвеси, т.к. все члены диссертационного совета и профессора захотели этот процесс посмотреть.

Методом высокоскоростной киносъёмки исследования удалось выделить и оценить по длительности протекания три стадии в процессе искрового зажигания и развития пламени в аэровзвесях: формирование первичного ядра пламени (реакцию в объёме смеси), фазу фронтового распространения пламени и фазу турбулентного горения. Полученные результаты показали близость характера развития ядра пламени при искровом инициаторе поджигания как в пылевоздушных смесях, так и в гомогенных газовоздушных средах.

Крупнейший специалист по взрывам пыли мирового уровня англичанин K.K Палмер в своей монографии из всех работ, выполняемых в СССР, назвал только мою работу и подробно её цитировал.

Материалы этой работы были опубликованы в трудах Польской академии наук.

Прикладное значение работы также не вызывало сомнений, поскольку новизна предложенного метода и испытательной автоматической камеры были защищены авторскими свидетельствами, а метод вошёл в ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ «Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов».

РАЗРАБОТКА КРИМИНАЛИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЧАСТНОСТИ К ПОЖАРАМ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ

Большая часть моей научной деятельности приходится на период, когда институт входил в систему МВД, а раз так, то, конечно, выполнялись и совместные работы с милицией, которой нужны были криминалистические методики для проведения электротехнических пожарно-технических экспертиз.

Весьма актуальной всегда была и остаётся борьба с поджогами. Прежде всего милицию, конечно, интересовали поджоги, которые совершаются на объектах, где хранятся большие материальные ценности: склады, базы, магазины и т.п. Поджоги здесь часто устраиваются самими работниками (продавцы, кладовщики и пр.) с целью сокрытия следов хищения. Обычно эти поджоги начинались к концу текущего года, когда близились ревизии. Для сокрытия недостачи и следов воровства поджигают объект. В институт поступали десятки уголовных дел, в которых была указана одна и та же причина пожара — короткое замыкание (КЗ). Очень удобная причина, никто ни за что не отвечает — на уровне стихийного бедствия. И колоссальные ценности, и ущерб списывали на КЗ. Министерству внутренних дел это надоело, и оно поручило нам разработать методику, которая позволяла бы при исследовании изъятых с пожара оплавленных током КЗ проводов определить, является ли это КЗ причиной пожара (первичное КЗ) или оно возникло в ходе развития пожара, например при поджоге (вторичное КЗ).

Мы не знали, что перед тем, как дать задание нам, МВД обратилось в один из профильных институтов Академии наук СССР, но те отказались (много неизвестных воздействующих факторов). Мы отказаться не могли и такую методику разработали.

Оглядываясь назад, можно сказать, что это был один из очень трудных и интересных этапов моей научной деятельности. Не зря говорят, что самые интересные и неожиданные результаты исследований получаются на стыке наук.

Я инженер-электрик по образованию, а мне пришлось осваивать и физику твёрдого тела, и кристаллографию, и рентгеноструктурный анализ, и металлографию, и масс-спектрометрию, и метод кулонометрического титрования, и пр. К этому времени у меня появился помощник — Кашолкин Б.И., очень способный, инициативный и организованный специалист, который помогал мне в проведении исследований.

Суть методики анализа проводов с медными жилами основывается на способности меди токопрово-дящих жил проводов, находящихся в момент КЗ в расплавленном состоянии, активно взаимодействовать с газовой атмосферой в помещении, в котором происходит пожар: чистая, насыщенная кислородом среда — в момент возникновения первичных КЗ и задымленная среда с малым содержанием кислорода — при вторичных КЗ.

Рентгеноструктурный анализ оплавленных током КЗ проводов

Это была научная идея, но для её реализации предстояло сделать главное — найти метод дифференциации этой разницы в содержании оксидных фаз в оплавленных током КЗ проводниках.

Немецкие специалисты предлагали металлографический метод. Но наша двухлетняя проверка метода показала его неэффективность. После основательных поисковых исследований мы впервые в стране, да и в мире, предложили рентге-ноструктурный метод, который оказался более точным, более чувствительным и позволял решать поставленную задачу. Новизна метода подтверждена получением нами четырёх авторских свидетельств.

Было установлено, что основным критерием первичности (вторичности) короткого замыкания при исследовании оплавленных проводов (вещественных доказательств) рентгеноструктурным  методом является различие в структуре и степени окисления отдельных участков проводов, что связано с разной последовательностью термических воздействий на них пожара и токов КЗ, а также с характером окружающей среды в момент возникновения короткого замыкания. Эти изменения определяются по рентгенограммам, снятым с оплавленных током КЗ проводников при облучении их рентгеновским пучком в специальных камерах.

Кроме этого, разработаны методики идентификации оплавлений медных и алюминиевых проводов на основе металлографических и кулонометрических исследований.

Методы прошли широкую апробацию в испытательных пожарных лабораториях страны и были внедрены в практику экспертно-криминалистических лабораторий СССР, а также во многих странах социалистического содружества.

Главное, что удалось в этой работе сделать, — разработать не только методы испытаний проводов на причастность КЗ в них к пожару, но и основные принципы разработки криминалистических методик для этих целей.

РАССЛЕДОВАНИЕ ПОЖАРОВ

Разработанные криминалистические методики я постоянно использовал в экспертной практике при расследовании пожаров.

За свою долгую жизнь в институте я участвовал в расследовании самых крупных и общественно-резонансных пожаров. На любом пожаре очень часто в качестве «виновника» подозревают электричество, поэтому электрик в комиссии по расследованию причин пожара всегда нужен. Назову лишь некоторые из пожаров, которые в своё время широко обсуждались в центральных средствах массовой информации:

• пожар-взрыв на Минском телерадиозаводе;
• в метро на станции «Площадь Революции»;
• в гостиницах «Россия» и «Савой»;
• на КАМАЗе;
• в Якутске, в следственном изоляторе;
• в Самаре, в здании УВД;
• в аэропортах Домодедово и Внуково, ну и много-много других.

Дендритная структура шлифа медного провода, оплавленного током КЗ

Но один запомнился мне больше всего — это пожар в Канаде, г. Монреаль, когда сгорело российское генеральное консульство. У нас с канадцами всегда были непростые отношения. И они разрешили допустить на расследование пожара только одного специалиста от МВД СССР. Руководство министерства доверило мне выполнить эту сложную миссию. Я один и за дознавателя, и за следователя, и за эксперта. Была беседа в Министерстве иностранных дел с заместителем министра. Он сказал: «Будешь допрашивать сотрудников посольства, но не дай Бог, если кто-то из них почувствует себя виновником этого пожара. Он сразу выбежит за ворота посольства и будет просить политического убежища. (Это были жёсткие советские времена, 1987 год. Что значит советский человек сбежал к капиталистам? ЧП всесоюзного и международного масштаба. — Прим. автора). Посла сразу отзывают. Всех сотрудников посольства заменят, ну а у тебя (я тогда был подполковником) снимут погоны и без пенсии уволят». Вот с такими «добрыми» пожеланиями я полетел в Канаду. Слава Богу, всё обошлось благополучно: пожар я расследовал, причину нашёл (перегрузка в электрощите, левый снимок; правый — я вместе с начальником финансового Управления МИД СССР около здания, подвергшегося пожару), и никто не сбежал. За образцовое исполнение служебных обязанностей (как было сказано в приказе) я был награждён знаком «Заслуженный работник МВД СССР», грамотой Министра СССР и ценным подарком.

Пожар, вызванный током перегрузки в электрощите Российского генерального консульства в Монреале, Канада

Исходя из своего опыта участия в расследовании пожаров я сделал для себя следующий вывод: можно быть хорошим специалистом по выбранной специальности, с красным дипломом окончить вуз, хорошо разбираться в теории, но когда ты приехал на сгоревший объект, где всё обгорело, разрушено, залито водой, надо не растеряться в ходе обследования сгоревшего объекта, правильно определить место возникновения (очаг) пожара, грамотно отобрать в зоне, прилегающей к очагу, вещественные доказательства, квалифицированно их исследовать и дать научно-обоснованное заключение. Да, это трудно, но это будет высший класс, высший пилотаж для любого научного сотрудника.

Слева направо: Смелков Г.И. и начальник финансового Управления МИД СССР. 1987 г.

Мне много раз приходилось участвовать в работе комиссий по расследованию аварий самолётов. Обычно из института на эти аварии выезжали два специалиста: я — от электриков и кто-то от химиков, и нам ставились две задачи:

• первая — определить, был ли пожар на борту самолёта до его падения и не явился ли он причиной аварии;
• вторая — если пожар был, то определить возможную причастность к его возникновению аварийных режимов в бортовых электроустановках.

Это была очень трудная и тяжёлая работа не только в научно-техническом, но и в моральном плане, когда видишь погибших людей.

(Продолжение следует)