Chování pyrotechnických výrobků v podmínkách požáru mjr. Ing. Jiří Pokorný, Ph.D., mjr. Ing. Věra Žídková, mjr. Ing. Radim Bezděk HZS Moravskoslezského kraje, foto archiv HZS Moravskoslezského kraje Kulturní, společenské a sportovní akce konané s využitím pyrotechnických výrobků jsou běžnou součástí každodenního života. Přesto nebo možná právě proto, že jejich prodej je spíše sezónní záležitostí spadající do předvánočního a novoročního období, nebývá požární ochraně věnována náležitá pozornost. V následujících odstavcích jsou popsány příprava, průběh a výsledky zkoušek ve skutečném měřítku, jejichž cílem bylo zdokumentování chování těchto materiálů v podmínkách požáru. Pyrotechnické výrobky, jejich definování, dělení a limitní přípustná množství v prodejních prostorách a příručních skladech Podmínky pro provádění hornické činnosti a činnosti prováděné hornickým způsobem, bezpečnosti a ochrany zdraví při těchto činnostech, bezpečnosti provozu, ochrany pracovního prostředí, podmínky pro výzkum, výrobu a uvádění výbušnin, výbušných předmětů a pomůcek na trh jsou vymezeny zákonem č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě, ve znění pozdějších předpisů [1]. Ve smyslu 21 uvedeného zákona jsou podrobnosti o pyrotechnických výrobcích dále specifikovány vyhláškou č.174/1992 Sb., o pyrotechnických výrobcích a zacházení s nimi [2]. Ve smyslu výše uvedených právních předpisů se za pyrotechnické výrobky považují výrobky, které obsahují pyrotechnické slože, popřípadě i výbušniny v tuhém nebo kapalném stavu a jsou určeny pro zábavné nebo technické účely. Pyrotechnickými složemi se rozumí mechanické směsi hořlavin, oxidovadel, pojiv a dalších přídavných látek, jejichž chemickou přeměnou se vyvolávají světelné, tepelné, zvukové, dýmové, tlakové a pohybové účinky (pyrotechnické efekty). Pyrotechnickými výrobky jsou dle [2] pyrotechnické předměty, nebo výbušné předměty. Pyrotechnické předměty obsahují technologicky zpracované pyrotechnické slože, případně také malá množství výbušnin. Jsou nebezpečné především požárem a při dodržení návodu k používání by neměly ohrozit výbuchem bezpečnost osob a majetku. Výbušné předměty obsahují technologicky zpracované pyrotechnické slože a výbušniny, které mohou výbuchem ohrozit bezpečnost osob a majetku. Pyrotechnické předměty pro zábavné účely se podle stupně nebezpečnosti zařazují do tříd I, II a III (za nejbezpečnější se považují předměty třídy I), pro technické účely do podtříd T0 a T1. Výbušné předměty se zařazují do třídy IV a podtřídy T2 a vztahují se na ně také předpisy o výbušninách [1]. Vyhláška o pyrotechnických výrobcích [2] stanoví požadavky zejména na výrobu, balení, označování, vystavování, prodej a skladování. Obecně platí, že pyrotechnické předměty musí být skladovány a vystavovány tak, aby případným výbuchem nebo požárem nebyly ohroženy životy a zdraví osob. 1
Pyrotechnické předměty třídy II a III a podtřídy T1 se mohou skladovat v prodejní místnosti v množství nejvýše 100 kg (s maximálním obsahem 20 kg pyrotechnických složí), v příručním skladě s vyloučením stálé přítomnosti osob v množství nejvýše 300 kg (s maximálním obsahem 69 kg pyrotechnických složí). Větší množství pyrotechnických výrobků lze skladovat pouze ve skladech určených pro tento účel [3]. Zkušenosti z výkonu státního požárního dozoru Uvádění pyrotechnických výrobků na trh, jejich skladování a prodej podléhá dozoru různých institucí. Dozor a kontroly provádějí například Česká obchodní inspekce a Ústav pro zkoušení zbraní a střeliva. Rovněž příslušníci Hasičského záchranného sboru České republiky v rámci výkonu státního požárního dozoru prováděného na základě 31 zákona č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů kontrolují, zda jsou při této činnosti dodržovány stanovené povinnosti a požadavky [4]. Pyrotechnické výrobky jsou v obchodních řetězcích, s výjimkou specializovaných prodejen, ve větším množství skladovány a prodávány zpravidla jen jednou ročně po relativně krátký časový úsek. Protože se u pyrotechnických výrobků dá hovořit o skupině výrobků, které mají své trvalé místo na trhu, neměla by ani jistá sezónnost prodeje vyvolávat o provozovatelů prodejních nebo skladovacích zařízení, případně prodejních míst nebo u prodejců, menší zájem o bezpečnost při jejich prodeji, ukládání a skladování. Při kontrolách dodržování povinností na úseku požární ochrany na území Moravskoslezského kraje bylo zjištěno, že dochází k poměrně častému porušování základních pravidel při jejich skladování a manipulaci. Uvedené poznatky vedou k závěru, že nebezpečí pyrotechnických výrobků není bráno s dostatečnou vážností, což bylo jedním z podnětů k provedení zkoušek v reálném měřítku za podmínek blížícím se skutečným podmínkám prodeje a skladování. Příprava zkoušek a návrh zkušebních scénářů Na základě nabídky firmy TARRA PYROTECHNIK & CZECH PYRO, Novoveská 5, Ostrava - Mariánské Hory byly v červnu 2005 provedeny praktické zkoušky hoření pyrotechnických výrobků v reálném měřítku. Uvedená firma poskytla pro provedení zkoušek charakteristický sortiment pyrotechnického zboží, který dodává do prodejních řetězců. Zkoušky se konaly v areálu Hranečník na Slezské Ostravě za účasti jednotky Hasičského záchranného sboru Moravskoslezského kraje, která byla pro potřeby experimentu vybavena práškovými přenosnými hasicími přístroji, kombinovaným hasicím automobilem na podvozku T 815 a cisternou CAS 32 na podvozku T 815. Zkoušky měly charakterizovat chování uvedených materiálů v podmínkách požáru. Cílem zkoušek bylo posoudit zejména možnost iniciace pyrotechnických výrobků při jejich běžném způsobu balení a uložení, vizuálně charakterizovat jejich hoření a příspěvek k rozvoji požáru, posoudit možnost likvidace případného požáru věcnými prostředky požární ochrany a běžným technickým vybavením hasičských jednotek. K dosažení vytyčených cílů bylo navrženo pět základních zkušebních scénářů (viz tab. č. 1). 2
Tab. č. 1 Označení testů a popis zkušebních scénářů Označení testů Test č. 1 Test č. 2 Test č. 3 Test č. 4 Test č. 5 Popis zkušebních scénářů Simulace hoření dvou kartonů se standardním sortimentem zábavní pyrotechniky třídy I a II. V kartonech bylo umístěno 24 kg pyrotechnických výrobků s obsahem 2,4 kg pyrotechnických složí. Simulace hoření jednoho kartonu zábavní pyrotechniky třídy I (odpovídá běžnému množství stánkového prodeje). V kartonu bylo umístěno 12 kg pyrotechnických výrobků s obsahem 1,2 kg pyrotechnických složí. Přípustné množství zábavní pyrotechniky v prodejní místnosti; pyrotechnický materiál třídy I a II o celkové hmotnosti 100 kg, přičemž tento materiál obsahoval 20 kg pyrotechnických složí. Zboží bylo volně ložené v otevřených kartonech. Přípustné množství zábavní pyrotechniky v příručním skladě prodejní místnosti; pyrotechnický materiál třídy I a II o celkové hmotnosti 300 kg, přičemž tento materiál obsahoval 60 kg pyrotechnických složí. Zboží bylo volně ložené v otevřených kartonech. Přípustné množství zábavní pyrotechniky v prodejní místnosti; pyrotechnický materiál třídy III o celkové hmotnosti 100 kg, přičemž tento materiál obsahoval 20 kg pyrotechnických složí. Zboží bylo volně ložené v otevřených kartonech. Uložený materiál byl iniciován pyrotechnickými výrobky označenými jako římské svíce (vystřelováním do připravených materiálů; viz obr. 2). Vystřelené částice dosahují teploty přibližně 600 C. Popis průběhu praktických zkoušek Průběh hoření pyrotechnických výrobků při testu č. 1 byl charakteristický intenzívním vývinem kouře bílé až šedé barvy, plamenným hořením, vystřelováním hořících částic až do vzdálenosti 8 m (ojediněle i dále) s občasným vznikem lokálních ohnisek požáru. Ohniska se nacházela zpravidla v relativně krátké vzdálenosti od místa hoření uložených výrobků. Uložení pyrotechnických výrobků a jejich hoření je patrné z obr. 1. 3
Obr. 1 Uložení pyrotechnických výrobků a jejich hoření při testu č. 1 Hoření pyrotechnických výrobků v průběhu testu č. 2 bylo charakteristické intenzívním plamenným hořením a mírným vývinem kouře bílé barvy. K vystřelování hořících částic nedošlo. Iniciace uložených výrobků byla poměrně problematická. Pokus o zapálení pyrotechnických výrobků a jejich hoření je znázorněno na obr. 2. Obr. 2 Pokus o zapálení pyrotechnických výrobků a jejich hoření při testu č. 2 Hoření pyrotechnických výrobků při testu č. 3 bylo doprovázeno velmi intenzívním vývinem kouře bílé až černé barvy, plamenným hořením, vystřelováním hořících částic až do vzdálenosti 10 m (ojediněle i dále) a vznikem nových lokálních ohnisek požáru. Ohniska se nacházela v poměrně značné vzdálenosti od místa hoření uložených výrobků (umístění a vzdálenost nových ohnisek byly ovlivněny větrem při pokusu). Rozhořívání a hoření pyrotechnických výrobků je znázorněno na obr. 3. Obr. 3 Rozhořívání a průběh hoření pyrotechnických výrobků při testu č. 3 Průběh hoření pyrotechnických výrobků při testu č. 4 byl velmi dynamický, doprovázený intenzívním vývinem kouře, plamenným hořením, vystřelováním hořících částic do vzdálenosti přibližně 10 m (ojediněle až 30 m) a vznikem nových lokálních ohnisek požáru. Umístění a vzdálenost nových ohnisek byly opět ovlivněny větrem při pokusu. Hoření pyrotechnických výrobků je patrné z obr. 4. 4
Obr. 4 Průběh hoření pyrotechnických výrobků při testu č. 4 Test č. 5 nebyl z důvodu nepříznivých povětrnostních podmínek (zvyšující se rychlost větru) realizován. Hašení hořících pyrotechnických výrobků V rámci praktických zkoušek byla hodnocena možnost likvidace případného požáru pyrotechnických výrobků věcnými prostředky požární ochrany a běžným technickým vybavením jednotek požární ochrany. Při testu č. 1 byla ověřována možnost hašení práškovým přenosným hasicím přístrojem o hmotnosti hasební náplně 6 kg (hasební prášek určen k hašení požárů tříd A, B a C). Hasicím přístrojem se nepodařilo hořící materiál uhasit. V rámci testu č. 3 byly hořící výrobky hašeny práškem z kombinovaného hasicího automobilu (hasební prášek určen k hašení požárů tříd A, B a C). Při použití značného množství hasicího prášku došlo k uhašení požáru. Hořící pyrotechnické výrobky byly ve všech případech úspěšně hašeny plným nebo tříštěným vodním proudem. Hašení pyrotechnických výrobků je patrné z obr. 5. Obr. 5 Hašení pyrotechnických výrobků při testech č. 1 a 3 Výsledky a poznatky z praktických zkoušek Praktické zkoušky v reálném měřítku přinesly řadu nesporně zajímavých a současně varujících poznatků. Obecně lze konstatovat, že pyrotechnické výrobky jsou nebezpečné požárem. Realizované experimenty dále prokazují, že iniciace pyrotechnických výrobků v originálním balení (kartonech) není snadnou záležitostí. Po zapálení pyrotechnických materiálů dochází zpravidla k dynamickému rozvoji hoření za intenzivního vývinu kouře. Plamenné hoření je často doprovázeno vystřelováním hořících 5
částic do značných vzdáleností (v extrémních případech až 30 m) a následným vznikem nových lokálních ohnisek požáru. Lze předpokládat, že při hoření těchto výrobků v uzavřeném prostoru dojde k jeho velmi rychlému zakouření a současně, z důvodu vzniku nových ohnisek, k velmi rychlému šíření požáru. Hoření je provázeno výraznými zvukovými efekty. K likvidaci hořících pyrotechnických výrobků lze s úspěchem použít vodu v jakékoli formě. Účinnost hasebního zásahu hasebními prášky je diskutabilní. Z provedených experimentů je zřejmé, že pyrotechnické výrobky umístěné v prodejních nebo skladových prostorách obchodních center, představují v případě požáru reálné nebezpečí. Značná dynamika rozvoje požáru, vznik nových lokálních ohnisek a intenzivní zakouření mohou ve velmi krátké době vytvořit životně nebezpečné prostředí jak pro návštěvníky těchto objektů, tak pro příslušníky zasahujících hasičských jednotek. Současně je nutné si uvědomit, že popisované experimenty byly provedeny s množstvím pyrotechnických výrobků odpovídajícím mezním hodnotám ve smyslu stávajících právních předpisů. Podmínky vymezené předpisy však nejsou v některých případech provozovateli prodejních řetězců zcela respektovány a skladovaná množství překračují přípustné limity. Lze předpokládat, že specifika provázející hoření pyrotechnických výrobků mají kvantitativní charakter (s narůstajícím množstvím materiálů bude docházet k výraznějším charakteristickým negativním projevům doprovázejícím jejich hoření). Pozornost, kterou dozorové a kontrolní orgány zaměřily na skladování a prodej pyrotechnických výrobků, lze považovat za adekvátní nebezpečí, které pyrotechnické výrobky představují. Literatura [1] Zákon č. 61/1988 Sb., o hornické činnosti, výbušninách a o státní báňské správě, ve znění pozdějších předpisů [2] Vyhláška č. 174/1992 Sb. o pyrotechnických výrobcích a zacházení s nimi [3] Zákon č. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů [4] Zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů 6