Уроки, извлеченные из первого в мире известного случая использования режущего огнетушителя при пожаре на электромобиле

Ховард Хауге - опытный оператор Cobra из пожарно-спасательной службы Вестфольда в Норвегии. Но он не был полностью морально готов к просьбе своего начальника, когда в январе этого года они столкнулись с первым полностью разработанным EV-пожаром.

Текст и интервью Бьорна Ульфссона/CTIF

Иллюстрации Ховарда Хауге

Фотография на обложке с полномасштабного испытания MSB по использованию режущих огнетушителей на EV в 2022 году.

Ховард Хауге дал интервью в ходе вебинара о пожарах на электромобилях в марте 2023 года. Смотрите вебинар здесь

Звонок поступил поздно вечером снежной зимой в январе 2023 года: Пожар в гараже, частичное возгорание.

Vestfold Interkommunale Brannvesen(межмуниципальные пожарные департаменты Вестфольда) - это ассоциация профессиональных пожарных служб, расположенная к югу от Осло. У нее есть соглашение о поддержке добровольных бригад, работающих неполный рабочий день по вызову в районе их юрисдикции, и она была вызвана в качестве резервной команды из пяти человек, одного грузовика и автоцистерны.

С учетом времени на дорогу, добровольная бригада и бригада Ховарда прибыли одновременно, примерно через 20 минут после поступления вызова.

Офицеры обеих бригад решили, что бригада Вестфольда начнет с задней стороны здания плюс одна из коротких торцевых стен, а добровольная бригада будет атаковать переднюю часть гаража с дверями, плюс другая короткая торцевая стена.

Гараж представлял собой отдельно стоящее деревянное строение с 7 стойлами, расположенными в ряд, и, по оценкам, был построен где-то в середине 90-х годов.

На момент начала тушения здание было охвачено огнем примерно на 45%. Три средние кабинки были полностью охвачены пламенем, пламя проникало через крышу средней кабинки.

В соответствии с обычными оперативными процедурами команда Ховарда начала охлаждать пожарные газы в ларьках, расположенных рядом с теми, которые уже были охвачены огнем. Они распыляли водяной туман, смешанный с добавкой X-fog, через стены с помощью установки Cobra, надеясь остановить дальнейшее распространение огня и сохранить незатронутые пожаром кабинки.

Примерно через десять минут активного охлаждения пожарного газа команда Vestfold была вызвана для оказания помощи в передней части здания. К тому времени гаражные ворота были демонтированы, и доступ с этой стороны стал значительно лучше.

Командир обнаружил небольшой горящий электромобиль в месте пожара. Было совершенно ясно, что пожар начался в автомобиле, потому что пламя прожгло крышу прямо над электромобилем.

Также было ясно, что литий-ионный аккумуляторный блок к этому моменту был полностью охвачен пламенем и горел уже некоторое время.

(Расследование позже показало, что пожар в EV начался как обычный пожар в машинном отделении из-за проблем с электричеством. Огонь распространился на аккумуляторный блок, но начался не там).

Тогда командир спросил Ховарда, не мог бы он рассмотреть возможность использования "Кобры" для тушения аккумуляторного блока. Это было за несколько недель до того, как MSB опубликовала результаты пожарных испытаний литиевых батарей, и никто в бригаде Вестфольда еще не слышал об этом методе.

"Мой спонтанный ответ был таков: поскольку это никогда не делалось раньше, у нас нет процедуры или руководства, как это делать. Поэтому пришлось действовать методом проб и ошибок", - говорит Ховард в интервью CTIF News 25 мая.

После быстрого, но тщательного анализа рисков Ховард решил, что он чувствует себя в безопасности, основываясь на следующих критериях:

• Крыша сгорела, что означало, что он не будет заперт в случае взрыва батареи или другого неожиданного быстрого распространения в батарее.
• Двери были сняты, что позволяло быстро отступить.
• Все внутри автомобиля уже сгорело, обнажив аккумуляторный блок.
• Копье его огнетушителя изготовлено из пластика, который изолирует от электричества
• Его ноги и область, где он работал, были сухими

"Должен признаться, что мой пульс был очень высоким, когда я начал готовиться к проникновению в аккумуляторный блок. Но мне помогло то, что я хорошо видел блок, и мне не пришлось подходить очень близко к батарее. Я также мог стоять, опираясь копьем на багажник автомобиля, что означало, что я мог быстро отойти назад, если это было необходимо", - говорит Ховард.

Заднее стекло было уже разбито, и, несмотря на значительное количество дыма, Ховард смог увидеть три отверстия размером 8-10 см (2 - 3 дюйма) в соседнем корпусе, расположенном под углом 90 градусов от самого аккумулятора.

Эти три отверстия располагались примерно там, где должны были находиться подушки спинок задних сидений.

Из среднего отверстия вырывались струйные языки пламени и слышался шипящий звук.

"Это было похоже на короткие рывки, похожие на звук высокого тона, как у реактивного двигателя". ´Pysch.... Pysch´... Я был на многих пожарах автомобилей, но никогда раньше не сталкивался с такой интенсивностью, как это реактивное пламя", - говорит Ховард.

Каждый раз, когда раздавался шипящий звук, из среднего отверстия вырывалась очень интенсивная струя пламени.

Впоследствии Ховард узнал, что эти три отверстия являются вентиляционными отверстиями для батарейного блока, и такие отверстия часто встречаются на батареях EV. Однако в то время видимость была ограниченной, и он мог только предположить, что пламя вышло из очага распространения огня внутри батареи.

Я узнал, в том числе и после случившегося, что это нормально слышать звук "хлопанья", когда эти вентиляционные отверстия открываются, чтобы сбросить давление в батарее, когда она достигает определенной температуры", - говорит Ховард.

Тот факт, что в этот раз он не услышал хлопающего звука, говорит о том, что огонь горел в аккумуляторном блоке в течение длительного времени.

"Кроме того, было трудно определить, на какой стадии находится возгорание батареи. Если посчитать: нам потребовалось 20 минут, чтобы прибыть на место, а затем еще 30 минут, прежде чем я проник в батарею. Она вполне могла гореть полчаса, а может быть, и до 40-60 минут, прежде чем я начал ее охлаждать", - говорит Ховард.

Часть производственной процедуры в компании Vestfold заключается в постоянном использовании ИК-камеры для обнаружения горячих точек, чтобы знать, где наиболее эффективно применять газовое охлаждение.

С помощью TIC он обнаружил горячую точку чуть ниже вентиляционного отверстия и решил сначала не пытаться проникнуть внутрь корпуса батареи, а вместо этого пустить водяной туман через вентиляционное отверстие и таким образом направить его на элементы.

"Я заметил довольно высокую температуру внутри батарей, по крайней мере 740 градусов C (1365 градусов F) под средним вентиляционным отверстием", - говорит Ховард.

Illustration (by Håvard Hauge) of the EV and the attack points with the cutting extinguisher." data-entity-type="file" data-entity-uuid="7bd29d05-4fd1-4151-bf14-45cb4d5f09fc" src="/sites/default/files/inline-images/Håvard EV drawing_Fotor.jpg" />

Не имея представления о нормальной температуре горения литий-ионных батарей, он спонтанно почувствовал, что это очень необычно высокие температуры для автомобильного пожара.

Взяв копье в правую руку, а TIC в левую, он начал заливать корпус батареи водой. Он выстрелил на полную мощность, прислонив копье к багажнику автомобиля, через разбитое окно и выстрелил прямо внутрь, не используя никаких абразивных добавок.

(Оглядываясь назад, Ховард понял, что X-fog не следует использовать в подобных операциях, поскольку добавка содержит определенные соли, которые могут вызвать дальнейшее короткое замыкание батареи и ухудшить распространение огня).

Половина температуры внутри батареи после 5-6 минут охлаждения

После 5-6 минут полного продувания через вентиляционное отверстие Ховард мог наблюдать с помощью TIC, что температура внутри аккумуляторного блока значительно снизилась. Когда температура достигла 400 C (750 F), он решил изменить тактический подход и хотел попробовать проникнуть в корпус батареи.

Затем он спустился ниже и уперся копьем в номер машины. Для безопасности он оставил около 10 - 15 см (4 - 6 дюймов) между насадкой и корпусом автомобиля.

Он использовал воду с абразивным веществом и прострелил корпус аккумулятора в том месте, где на рисунке обозначено красным X.

Оглядываясь назад, можно сказать, что он попал в корпус батареи настолько идеально, что техники решили, что Ховард хорошо знаком с конструкцией батареи.

"На самом деле это был выстрел в темноте, мне просто повезло, что я так хорошо прицелился. Я понятия не имел, особенно из-за дыма. И мой пульс был, наверное, около 200 ударов в минуту, когда я начал проникать в корпус батареи", - говорит он.

В этот момент температура резко упала примерно до 200 C (400 F), и он решил, что в этот момент операция проходит вполне успешно.

Затем он перешел к правой задней рубке, намереваясь создать предельную линию внутри батареи, пытаясь остановить распространение внутри потенциально незатронутых частей батареи.

"Однако я не знаю, удалось ли мне хорошо прицелиться с этого угла. Это был скорее выстрел в темноте", - говорит он.

Проанализировав этот инцидент, Ховард считает, что он слишком усложнил операцию и слишком рано отступил.

Больше отверстий - больше кислорода

Если сделать дополнительное отверстие в батарее сбоку, то в ячейки попадет больше кислорода, а это значит, что большее количество литий-иона сможет продолжать гореть даже после охлаждения.

Литий-ион производит свой собственный кислород во время пожара, но для этого ему необходимо определенное количество врожденного тепла. Для полноценной работы ему также необходим кислород из воздуха, поэтому Ховард теперь считает, что чем меньше отверстий вы делаете, тем лучше.

"Поэтому лучшей тактикой, после инициализации охлаждения через вентиляционное отверстие, было бы продолжить движение через багажник дольше, просто заполняя батарею с этого одного угла. Это было бы безопаснее и эффективнее. Возле дома на колесах я работал в неудобном положении, у меня было меньше возможностей для быстрого отступления", - говорит Ховард.

Через 2-3 часа после окончания тушения из центрального вентиляционного отверстия (там, где было пламя струи) вышло немного дыма и пара, что подсказало команде, что некоторые остатки лития внутри аккумуляторного блока снова загорелись или, по крайней мере, в какой-то степени тлеют.

"Моя главная ошибка, которую я вижу впоследствии, заключается в том, что я прекратил охлаждение, когда температура была еще слишком высокой. Мне не следовало останавливаться на 200 C (400 F). Скорее, мне следовало продолжать, пока я не достигну примерно 100-150 C, или даже до 50 C (120 F). Если бы я сделал это, я бы снял достаточно энергии с батарейного блока, чтобы он не смог снова зажечься", - говорит он.

20 минут было бы подходящим временем охлаждения

В общей сложности Ховард использовал около 15 минут для охлаждения батареи, 7 минут через вентиляционное отверстие, а затем около 7-8 минут через багажник. (Оглядываясь назад, можно сказать, что около 20 минут охлаждения были бы идеальным временем. )

По его оценкам, он использовал около 750 литров (200 галлонов США) воды, и он считает, что со временем и практикой батарею EV на более ранней стадии распространения, возможно, удастся потушить, используя всего 250 литров воды. (65 галлонов)

20 минут охлаждения = 1200 литров (315 галлонов)

"Если сравнивать с "контейнерной тактикой", которая является устоявшимся методом во многих частях Норвегии, когда горящий электромобиль погружается в воду внутри транспортного контейнера, то этот метод дает гораздо меньше загрязненной воды", - размышляет Ховард.

20-футовый транспортный контейнер использует 15 - 20 000 литров (4-5 000 галлонов) воды, которую необходимо загрязнить, прежде чем выбрасывать. Кроме того, для транспортировки контейнера требуется кран и тяжелый автомобиль с суммарным весом автомобиля и воды.

"Мы уважаем то, что некоторые бригады выбрали этот метод, но мы считаем, что он слишком ресурсоемкий. Кроме того, кто платит за обеззараживание воды в контейнере? То же самое касается заполнения контейнера песком. Это еще больший вес и много дезактивации", - говорит Ховард.

После этого случая пожарная служба Vestfold провела испытания противопожарных одеял для EV-пожаров, но обнаружила, что они также не справляются с задачей дезактивации.

"Мы обнаружили, что литиевые противопожарные одеяла лучше использовать в качестве вызывающих одеял на соседних автомобилях, чтобы остановить излучение тепла и его распространение на незадействованные автомобили", - говорит Ховард.

Пожарно-спасательная ассоциация Вестфольда уже более десяти лет имеет на своих станциях режущие огнетушители, но только в последние несколько лет их использование действительно закрепилось и стало частью стандартных оперативных процедур.

"Теперь это настолько устоялось, что вам никогда не приходилось мотивировать, почему вы его использовали, а скорее, почему вы его не использовали", - говорит Ховард.

Он подчеркивает, что этот инструмент не может фактически потушить огонь - точно так же, как функция водяного тумана на переменном сопле не используется для атаки очага пожара в здании, режущий огнетушитель в первую очередь используется для охлаждения пожарных газов (часто для подготовки к ППВ) и, таким образом, создания более безопасной среды перед проведением внутренней атаки "дымовым водолазом".

Выбирайте правильный инструмент для конкретной ситуации: Знания о поведении при пожаре являются ключевыми

"Пожарная машина - это ящик с инструментами на колесах, и для нас это один из многих бесценных инструментов. Мы не говорим, что ее нужно использовать всегда; если помещение полностью охвачено огнем, нет смысла использовать маленькие капли воды, они просто испарятся. Но мы всегда говорим: "Послушайте, а затем выберите правильный инструмент"".

Дополнительная ценность возможности использовать режущий огнетушитель также на пожарах в электромобилях принесла свои плоды - однако пожары в электромобилях случаются нечасто и не обязательно должны быть единственной причиной для бригады инвестировать в этот тип инструмента.

"В Норвегии существует несколько марок газовых огнетушителей, и мы поощряем их использование. Но они должны быть частью общей тактики борьбы с пожарами в строениях, с глубоким пониманием того, как их использовать, с обучением использованию ИК-камеры. Без сильных навыков поведения при пожаре они не принесут вам большой пользы", - говорит Ховард.

Основные моменты обучения:

• Никогда не прикасайтесь к кузову автомобиля ни руками, ни ногами, ни копьем.
• Убедитесь, что у вас есть хороший путь отступления
• Откройте двери автомобиля и используйте ИК-камеру, чтобы найти горячую точку в полу.
• Не используйте батареи X-fog om
• Оставьте 10-15 см (4-6 дюймов) между кузовом автомобиля и насадкой для "изоляции" от ударов
• Работайте в достаточно сухих условиях. Не воздействуйте на батарею, если вы стоите в лужах воды
• Когда вы увидите хороший эффект и снижение температуры, продолжайте работать в том же положении, пока ИК-камера не покажет 150 C (300 F) или меньше.
• Ограничьте количество входных отверстий. Больше отверстий означает больше кислорода к элементам батареи
• Не стоит беспокоиться о том, чтобы атаковать самую горячую часть батареи: к тому времени, как вы доберетесь до нее, весь литий, скорее всего, уже сгорит. Сосредоточьтесь на охлаждении тех частей батареи, которые еще не задействованы.
• Обычно не нужно принимать никаких мер предосторожности, чтобы "прострелить" корпус батареи.
• Обычно достаточно одного входного отверстия. Как только корпус будет пробит, вода распадется и достигнет элементов внутри без достаточной мощности, чтобы выйти с другой стороны.

Ховард Хауге дал интервью в прямом эфире вебинара о пожарах в электромобилях в марте 2023 года. Смотрите вебинар здесь" data-entity-type="file" data-entity-uuid="04c16a22-751a-4455-b258-0fe6dbd3f0c0" src="/sites/default/files/inline-images/Screen Shot 23-06-04 at 11.07.46.png" />