Автоматические системы пожаротушения для сельскохозяйственных комбайнов: конструкция, применение и роль в обеспечении пожарной безопасности
Automatic fire extinguishing systems for agricultural combines: design, application and role in ensuring fire safety
Abstract: The article discusses the features of the use of automatic fire extinguishing systems on agricultural combines, which are equipment subject to an increased risk of fire in conditions of intensive operation. The main areas of increased fire danger are described, including the engine compartment, exhaust system and areas of accumulation of plant debris. The need for automated response to fires is emphasized due to the limited capabilities of the operator to detect and eliminate fires in a timely manner. The structure of a typical system is shown: sensors (thermal and thermocable), a control unit and fire suppression modules with a powder extinguishing agent. The requirements for reliability, compactness and stability of systems to aggressive operating conditions are noted.
Keywords: automatic fire extinguishing system, agricultural combine harvester, fire safety, thermal cable, heat sensor, powder extinguishing.
Современные сельскохозяйственные комбайны представляют собой сложные технические комплексы, в которых сочетаются мощные двигатели внутреннего сгорания, гидравлические приводы, электронные системы управления и большое количество подвижных узлов. В условиях интенсивной эксплуатации — особенно в период уборочной кампании, когда техника работает по 12–16 часов в сутки в условиях высокой температуры и запылённости — возрастает вероятность возникновения очагов возгорания. Наиболее уязвимыми зонами являются моторный отсек, выхлопная система, топливные магистрали, гидравлические контуры и зоны скопления растительных остатков, таких как солома, шелуха или зерновая пыль. Даже небольшая искра или перегретая поверхность может привести к быстрому распространению огня, особенно при наличии сухой растительной массы, обладающей высокой горючестью. В таких условиях ручное реагирование оператора часто оказывается несвоевременным или недостаточным, что делает автоматические системы пожаротушения не просто полезным дополнением, а необходимым элементом пассивной и активной безопасности современной сельхозтехники.
Автоматические системы пожаротушения для комбайнов предназначены для раннего обнаружения возгорания и немедленного подавления пламени без участия человека. Их применение позволяет не только предотвратить полное уничтожение дорогостоящей техники, но и минимизировать риски для жизни и здоровья оператора, а также избежать распространения огня на окружающие поля или инфраструктурные объекты. В отличие от стационарных систем, устанавливаемых на промышленных предприятиях, автоматические системы пожаротушения для сельхозтехники должны отвечать особым требованиям: компактности, устойчивости к вибрациям, перепадам температур, влаге и агрессивной пыли, а также быть совместимыми с ограниченным пространством подкапотного отсека и другими зонами оборудования. При этом система должна быть максимально надёжной и простой в обслуживании, поскольку комбайны часто эксплуатируются в удалённых районах, где доступ к сервисным службам ограничен [1,2].
Основу большинства автоматических систем пожаротушения для комбайнов составляют три ключевых компонента: детекторы (датчики) пожара, блок управления (контроллер) и модули подавления огня. Датчики могут быть тепловыми — реагирующими на повышение температуры выше заданного порога, обычно 180–200 °C, — или термокабельными, представляющими собой гибкий кабель, срабатывающий при локальном перегреве в любой точке его длины. Термокабель особенно эффективен в условиях комбайна, так как позволяет «охватить» протяжённые зоны — например, выхлопную трубу или гидравлические шланги, — и обеспечивает обнаружение возгорания даже в труднодоступных местах. Блок управления анализирует сигналы от датчиков и при подтверждении пожара подаёт команду на активацию модулей тушения. В большинстве систем используется принцип однократного срабатывания: при активации пиропатрона или электрического активатора происходит мгновенный выброс огнетушащего вещества под давлением в защищаемую зону.
В качестве огнетушащих составов в автоматических системах пожаротушения для комбайнов преимущественно применяются порошковые составы на основе моноаммонийфосфата (ABC-порошок). Такие составы обладают высокой эффективностью при тушении твёрдых веществ (класс A), горючих жидкостей (класс B) и электрооборудования под напряжением (класс E), что делает их универсальными для сельхозтехники. Аэрозольные составы также находят применение, однако их эффективность в открытых или плохо герметизированных зонах, характерных для подкапотного пространства комбайнов, может быть ограничена. Поэтому порошковые модули остаются наиболее распространённым решением. Объём заряда подбирается в зависимости от размера комбайна и количества защищаемых зон. Некоторые системы предусматривают раздельную подачу огнетушащего вещества в моторный отсек, выхлопную зону и кабину оператора [3].
Современные автоматические системы пожаротушения всё чаще интегрируются с бортовыми электронными системами комбайна. При срабатывании может автоматически отключаться двигатель, подаваться звуковой и световой сигнал в кабину, а также передаваться тревожное сообщение через телематическую платформу на мобильное устройство агронома или диспетчера. Такая интеграция повышает уровень безопасности и позволяет оперативно реагировать на инцидент даже при отсутствии визуального контроля. Кроме того, многие системы оснащаются ручными кнопками аварийного запуска, расположенными в кабине и снаружи машины, что даёт оператору возможность инициировать тушение при обнаружении возгорания визуально или по запаху дыма.
В ряде стран установка автоматических систем пожаротушения на новую сельхозтехнику становится стандартной практикой, особенно для машин, работающих в условиях повышенной пожарной опасности — например, в засушливых регионах или при уборке сильно пересушенных культур. Ведущие мировые производители сельскохозяйственной техники предлагают такие системы в качестве опции заводской комплектации или через официальные программы дооснащения. Это свидетельствует о признании систем как важного элемента общей надёжности и безопасности техники. В России и странах СНГ внедрение автоматических систем пока носит рекомендательный характер, однако интерес к ним со стороны агрохолдингов и крупных фермерских хозяйств постоянно растёт [4,5].
Развитие отечественных разработок автоматических систем пожаротушения, адаптированных именно под условия эксплуатации сельхозтехники, открывает новые возможности для их массового применения. Такие решения часто оказываются лучше приспособлены к местным климатическим и эксплуатационным условиям — например, к работе при экстремальных температурах или в условиях высокой концентрации пыли и влажности.
Практика применения показывает, что правильно спроектированная и установленная автоматическая система пожаротушения способна локализовать возгорание на стадии зарождения — в течение первых нескольких секунд после появления пламени. В ряде задокументированных случаев такие системы предотвращали полное уничтожение комбайнов, ограничившись лишь локальным повреждением отдельных компонентов. При этом оператор даже не всегда сразу осознаёт, что произошёл инцидент — система срабатывает настолько быстро, что огонь не успевает перейти в стадию развития. Это особенно важно при работе ночью или в условиях ограниченной видимости, когда визуальный контроль затруднён.
Тем не менее, автоматическая система пожаротушения не отменяет необходимости соблюдения базовых правил пожарной безопасности: регулярной очистки комбайна от растительных остатков, проверки состояния топливных и гидравлических магистралей, своевременного технического обслуживания двигателя и выхлопной системы. Автоматическая система пожаротушения — это последний, но крайне важный рубеж защиты, а не замена профилактическим мерам. Оптимальный подход предполагает комплексную стратегию: от гигиены техники и обучения персонала до установки современных автоматических систем обнаружения и подавления огня.
В перспективе можно ожидать дальнейшего развития интеллектуальных систем пожаротушения, использующих датчики дыма, ионизации или даже компьютерное зрение для распознавания пламени. Однако даже текущие технологии, основанные на проверенных тепловых и термокабельных решениях, уже сегодня способны кардинально снизить риски пожаров на сельхозтехнике. Учитывая рост стоимости комбайнов, ужесточение требований к безопасности на агропредприятиях и увеличение частоты аномальных погодных явлений, автоматические системы пожаротушения постепенно переходят из категории дополнительного оборудования в разряд обязательного элемента оснащения современного сельскохозяйственного комбайна. Их широкое внедрение — не просто вопрос сохранности техники, а важный вклад в устойчивость и безопасность всего агропромышленного комплекса.
Библиографический список
1. Аксенов С.Г., Шафиков Р.Р. Анализ пожарного риска в момент аварий на автомобильных закрытых паркингах // Экономика строительства. – 2023. – № 6. – С. 110–113.2. Аксенов С.Г., Божко Д.А. Огнетушитель как первичное средство пожарной безопасности транспортных средств // Грузовик. – 2023. – № 8. – С. 36–39.
3. Христофоров Е.Н., Сакович Н.Е., Шилин А.С., Верезубова Н.А., Ракул Е.А. Хранение сельскохозяйственной техники по условиям обеспечения пожарной безопасности // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. – 2024. – № 5 (105). – С. 65–70.
4. Волошено А.А., Андреев А.О., Козлов А.А. Расчетная модель и информационный комплекс оценки опасности пожаров в зданиях и сооружениях // Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. – 2022. – № 3. – С. 68–72.
5. Карькин И.Н., Контарь Н.А., Субачев С.В., Субачева А.А. Моделирование защиты людей и оборудования от теплового потока пожара на территории производственных объектов // Техносферная безопасность. – 2019. – № 2 (23). – С. 103–108.