Свойства огнетушащих веществ.

Тушение пожара достигается применением таких тушащих веществ как вода, водные растворы некоторых солей, воздушно-механическую и химическую пены, инертные газы, порошковые составы, песок, кошма.

Вода — самое распространённое, дешёвое и легкодоступное огнетушащее вещество. По сравнению с другими огнегасящими веществами имеет наибольшую теплоёмкость и пригодна для тушения большинства горючих веществ. Попадая в зону горения, она интенсивно охлаждает горючее вещество, сбивает своей массой пламя, смачивает поверхность горючего вещества и, образуя водяную плёнку, препятствует доступу к нему кислорода из воздуха. Образовавшийся пар разбавляет воздух, снижая тем самым количество содержащегося в нем кислорода (1 л воды при испарении образует 1725 л пара). Для повышения эффекта смачивания иногда в воду добавляют специальные добавки. Для тушения пожара вода может применяться в виде компактных струй, в распылённом состоянии и в виде пара.

Вода в виде компактных струй используется в тех случаях, когда требуется подать воду на большое расстояние или придать ей зна­чительную ударную силу, а также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очагов пожара. Струю воды можно подавать на расстояние до 50—70 м. Этот способ тушения является наиболее простым и распространённым.

Распылённой водой эффективно тушатся твёрдые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости. При таком тушении снижается расход воды, минимально увлажняются и портятся материалы, осаждается дым, создаются наиболее благоприятные условия для испарения воды и тем самым повышения охлаждающего эффекта и разбавления горючей среды. Тушение распылённой водой имеет ряд преимуществ (в первую очередь сокращается расход воды) и поэтому находит большее применение.

При подаче воды под высоким давлением достигается эффект механического срыва пламени, а не успевшая испариться жидкость стекает на расположенные рядом ещё не загоревшиеся материалы, затрудняя их воспламенение.

Для тушения веществ, плохосмачивающихся водой (торфа, упакованных в тюки шерсти, хлопка и др.), в неё для снижения поверхностного натяжения вводят поверхностно-активные вещества (сульфанол НП-1, сульфанат натрия 101-126, мыло) - смачиватели. Применение смачивателей способствует проникновению воды вглубь твёрдых горячих материалов, что ускоряет их охлаждение и сокращает расход воды на тушение объекта в пределах 33...50%, уменьшает дымообразование.

Существенным недостатком считают и способность воды превращаться в лёд при снижении ее температуры до 0 °С и менее. Для понижения температуры замерзания применяют специальные добавки и антифризы (минеральные соли).

Наряду с достоинствами вода обладает свойствами, огра­ничивающими область ее применения. Поскольку вода обладает хорошей электропроводностью, то ее нельзя использовать для тушения объектов находящихся под напряжением. Нельзя тушить водой легковоспла­меняющиеся жидкости с меньшей чем у воды плотностью (бензин, керосин, толуол и др.), так как они всплывают и продолжают гореть на ее поверхности, увеличивая тем самым очаг пожара. Кроме того, в результате химической реакции с водой некоторые вещества - щелочные металлы, их карбиды (например, карбид кальция, выделяющий при попадании воды взрыво- и пожароопасный газ – ацетилен) при взаимодействии с которыми выделяется водород и образуется с воздухом взрывоопасная смесь, что может вызвать взрыв и увеличить пожар; портящиеся или разлагающиеся под действием воды материалы (например, книги). В виде компактной струи воду нельзя применять для тушения ЛВЖ.

Водяной пар используют при тушении пожаров в помещениях объёмом до 500 м³, а также небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода в зоне горения. Огнетушащая концентрация водяного пара составляет примерно 36 % по объёму.

Пена широко применяется для тушения легковоспламеняющихся жидкостей. Ее огнетушащее воздействие состоит в том, что она, покрывая поверхность горящего вещества, прекращает доступ горючих газов и паров в зону горения, изолирует горящее вещество от кислорода воздуха и охлаждает наиболее нагретый верхний слой вещества. Для непрерывной подачи пены при тушении больших пожаров применяют специальные пенообразующие аппараты — пеногенераторы. На практике применяют два вида пены: химическую и воздушно-механическую.

Химическая пена получается при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователя. Образовавшаяся в результате реакции, химическая пена состоит из 80% углекислого газа, 19,7% воды и 0,3% пенообразующего вещества. Стойкость пены 40 мин. Из-за высокой стоимости и сложности приготовления химическую пену все чаще заменяют воздушно-механической.

Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешивании воздуха, воды и пенообразующего вещества. Доля этих компонентов в образовавшейся пене составляет соответственно 90%, 9,8% и 0,2%. Стойкость воздушно-механической пены составляет около 20 мин. Воздушно-механическая пена абсолютно безвредна для людей, не вызывает коррозию металлов, обладает высокой экономичностью.

Пенообразователями называют вещества, находящиеся в коллоидном состоянии и способные адсорбироваться в поверхностном слое раствора на границе жидкость - газ. Используют пенообразователи ПО-1, ПО-1Д, ПО-1С, ПО-6К, а также морозоустойчивый (до минус 40 °С) ПО «Морозко».

Плотность химической пены колеблется в пределах 150...250 г/м³, а воздушно-механической - 70...150 кг/м3, поэтому пены обоих видов свободно плавают на поверхности горючих жидкостей, не растворяясь в ней, охлаждая поверхность и изолируя ее от пламени.

Способность пены хорошо удерживаться на вертикальных и потолочных поверхностях обусловливает ее незаменимость в ряде случаев при тушении пожаров.

Однако пена, как и вода, обладает электропроводностью, что ограничивает ее применение.

Инертные и негорючие газы.

К инертным газам относят углекислый газ (диоксид углерода), азот, аргон, гелий и хладон, а к негорючим - водяной пар и дымовые газы. Инертные и негорючие газы понижают концентрацию кислорода в очаге пожара и тормозят интенсивность горения. Быстро смешиваясь с воздухом, эти газы понижают концентрацию кислорода в зоне горения, отнимают значительное количество теплоты и тормозят интенсивность горения.

Огнетушащая концентрация этих газов при тушении в закрытом помещении составляет примерно 31 — 36% к объёму помещения. Инертные и негорючие газы применяются в основном для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, твёрдых веществ и электроустановок, находящихся под напряжением. Кроме того они не портят соприкасающихся с ними веществ, поэтому их также применяют для тушения ценных вещей и материалов.

Диоксид углерода (СО₂) применяют для быстрого (в течение 2-10 с) тушения загоревшихся двигателей внутреннего сгорания, электроустановок, небольших количеств горючих жидкостей, а также для предупреждения воспламенения и взрыва при хранении ЛВЖ, изготовлении и транспортировке горючих полей (угольной и т. п.). Диоксид углерода хранят в сжиженном состоянии в баллонах, в том числе огнетушителей. При выпуске из баллона он сильно расширяется и, охлаждаясь, переходит в твёрдое состояние, образуя белые хлопья температурой минус 78,5 °С. Отбирая теплоту из зоны горения количеством 570 кДж на 1 кг твёрдого вещества, диоксид углерода нагревается и переходит в газообразное состояние — оксид углерода (углекислый газ). Так как углекислый газ примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха, он оттесняет кислород от горящего вещества, прекращая реакцию горения. Диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных и щёлочноземельных металлов (так как он вступает с ними в химическую реакцию), этилового спирта (в котором углекислый газ растворяется) и материалов, способ­ных гореть без доступа воздуха (например, целлулоид). При использовании СО₂ необходимо помнить о его токсичности при небольших (до 10 %) концентрациях, а также о том, что 20%-ное содержание диоксида углерода в воздухе смертельно для человека.

Инертные, дымовые газы и отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания чаще всего применяют для заполнения сосудов и ёмкостей с целью избежания пожара при выполнении сварочных работ.

Галоидоуглеводородные составы (газы и легкоиспаряющиеся жидкости) представляют собой соединения атомов углерода и водорода, в которых атомы водорода частично или полностью замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).

Огнегасительное действие таких составов основано на химическом торможении реакции горения, поэтому их ещё называют ингибиторами или флегматизаторами. У галоидоуглеводородных составов большая плотность, повышающая эффективность пожаротушения, и низкие температуры замерзания, позволяющие использовать их при отрицательных температурах воздуха. Они более эффективны при тушении пожара, чем углекислый газ. Ниже приведены некоторые галоидоуглеводороды с указанием огнегасительных концентраций в процентах по объёму: бромистый метилен — 2,4; йодистый метилен — 2,7; тетрафтордибромэтан — 7,5; дихлормонофторметан — 9,5.

Существенным недостатком таких составов является их токсичность при вдыхании и попадании на кожу. Кроме того, бромистый этил и составы на его основе в определённых условиях могут гореть, что ограничивает их использование.

Огнетушащие порошки.

Огнетушащими зарядами порошковых огнетушителей являются порошковые соединения общего и специального назначения (табл. 1). Твёрдые огнетушащие вещества (порошки, песок) в виде порошков применяют для ликвидации небольших очагов загораний, а также горения материалов, не поддающихся тушению другими средствами. Порошки представляют собой мелкоизмельчённые минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слёживанию и комкованию (например, с тальком) и способствующими плавлению (с хлористым натрием или кальцием). Такие составы обладают хорошей огнетушащей способностью, в несколько раз превышающей способность галоидоуглеводородов, и универсальностью, благодаря которой прекращается горение большинства горючих веществ.

Эффект порошкового тушения заключается в механическом изолировании очага горения - прекращении доступа в зону горения кислорода воздуха (окислителя).

На горящей поверхности огнетушащие порошки создают препятствующий горению слой, а выделяющиеся при разложении негорючие газы усиливают эффективность тушения.

Порошки можно использовать для разнообразных способов пожаротушения, в том числе для ингибирования и подавления взрывом. Различают порошки общего и специального назначения. Основным компонентом состава ПСБ является бикарбонат натрия; ПФ — диамоний фосфат; ПС— углекислый натрий; СН — силикагель, насыщенный хладоном.

Для тушения легковоспламеняющихся веществ, горючего и газов, разных растворителей (спиртов) и других материалов, которые горят без тления, применяют порошки ПСБ, ПФ и П-1А; для тушения щелочных и щёлочноземельных металлов и их сплавов, металлоорганических жидкостей и других подобных им веществ - порошки специального назначения ПАРСЕК-1, СИ-1 и тому подобное.

Заряды типа ПАРСЕК-1 содержат компоненты, распыляющиеся в пламени, образуют на поверхности горения тонкую плёнку, которая препятствует контакту материалов или веществ, которые горят, щелочных и щёлочноземельных металлов с кислородом.

Выбор огнетушащего вещества зависит от класса пожара. В соответствии с ГОСТ 27331-87 все пожары в зависимости от среды, которая горит, разделяют на классы, которым присвоен соответствующий буквенный символ. Некоторые классы пожаров разделяются на подклассы.

В зависимости от класса пожара, следует применять соответствующие огнетушащие вещества. Применение для тушения несоответствующему классу пожара огнетушащих веществ, будет неэффективным по отношению к нейтрализации очага горения.

В табл. 2 приведена классификация пожаров и рекомендуемые огнетушащие вещества. Классификация пожаров осуществляется в зависимости от вида горящих веществ и материалов. Символы классов пожаров должны соответствовать указанным в табл. 2. Символы классов пожаров применяются для обозначения устройств и средств, предназначенных для тушения пожаров данного класса.

ОГНЕТУШИТЕЛИ

Огнетушитель - это первичное техническое средство пожаротушения предназначенное для ликвидации небольших очагов пожара, а также тушения пожаров в начальной стадии их развития.

Прекращение горения происходит путём подавления огнетушительным веществом (далее – ОТВ), которое содержится в корпусе (баллоне) огнетушителя и подаётся к очагу горения под действием чрезмерного давления. Огнетушитель - это продукция многократного использования.

Постоянное совершенствование конструкции огнетушителей, повышение таких показателей как надёжность, технологичность, унификация ведёт к созданию новых, более совершенных огнетушителей.

Объектом защиты огнетушителя (огнетушителей) принято называть движимое или недвижимое имущество юридического или физического лица, к которому установлены требования пожарной безопасности и которое требует наличия на объекте огнетушителей (огнетушителя), как элемента системы его защиты от пожарной опасности.

Классификация огнетушителей по способу транспортировки:

Ø огнетушители переносные;

Ø огнетушители стационарные;

Ø огнетушители передвижные.

Классификация огнетушителей по объёму корпуса:

1) ручные малолитражные (объем корпуса - до 5 л),

2) промышленные ручные (объем корпуса - от 10 до 40 л),

3) стационарные и передвижные (объем корпуса - 50- 100 л).

Классификация огнетушителей по мобильности:

1) переносные массой до 20 кг;

2) передвижные, массой от 20 до 400 кг. Такие огнетушители могут иметь одну или несколько ёмкостей для зарядки огнетушащего вещества (ОТВ), смонтированных на тележке.

Классификация огнетушителей по виду огнетушащего вещества:

1 - огнетушители водные;

2 - огнетушители пенные. Они подразделяются на следующие подвиды:

а) огнетушители химическо-пенные: ОХП-10 и др.;

б) огнетушители химическо-воздушно-пенные: ОХВП-10 и др.;

в) огнетушители воздушно-пенные: ОВП-10 и др.;

3 - огнетушители газовые. Они подразделяются на такие виды:

а) огнетушители углекислотные; ОУ-1; ОУ-1,4; ОУ-2; ОУ-3; ОУ-3,5; ОУ-5; ОУ-6; ОУ-7; ОУ-18; ОУ-28; ОУ-56 и др.;

б) огнетушители углекислотно-бром-этиловый: ОУБ-3; ОУБ-7 и др.;

в) огнетушители хладоновые (аэрозольные) - огнетушащий состав фреон: ОАХ, ОХ-3 и др.

4 - огнетушители порошковые (закачные): ОП-1(з); ОП-2(з); ОП-3(з); ОП-5(з); ОП-6(з); ОП-8(з); ОП-9(з); ОП-45; ОП-90 и др.

5 – комбинированные – это огнетушители с комбинированным зарядом огнетушащего порошка и пены.

6 – огнетушители воздушно-эмульсионные с фторсодержащим зарядом: ОВЭ-2(з); ОВЭ-4(з); ОВЭ-5(з); ОВЭ-6(з); ОВЭ-50(з) и др.

Классификация огнетушителей по принципу создания избыточного давления газа для вытеснения огнетушащего вещества:

- (з) закачные - заряд ОТВ и корпус огнетушителя постоянно находятся под давлением вытесняющего газа или паров огнетушащего вещества;

- (б) с баллоном высокого давления для хранения сжатого или сжиженного газа - избыточное давление в корпусе огнетушителя создаётся сжатым или сжиженным газом, содержащимся в баллоне, располагаемом внутри корпуса огнетушителя или снаружи;

- (г) с газогенерирующим устройством - избыточное давление в корпусе огнетушителя создаётся в результате выделения газа в ходе химической реакции между компонентами заряда специального элемента огнетушителя;

- с термическим элементом - подача ОТВ осуществляется в результате теплового воздействия на это ОТВ электрического тока или продуктов химической реакции компонентов специального элемента (самосрабатывающие огнетушители);

- с эжектором - подача огнетушащего вещества осуществляется в результате эжекции ОТВ потоком выходящего газа.

Классификация огнетушителей по типу срабатывания:

1) ручного действия (срабатывание происходит при участии человека);

2) ОСП - самосрабатывающие или автоматического действия (включаются при угрозе возгорания в автоматическом режиме без участия какой-либо автоматики). Такие огнетушители размещаются в пожароопасных местах, где наиболее вероятно воспламенение.

Главным условием включения самосрабатывающих огнетушителей является повышение температуры до определённый величины. Элементом, чувствительным к увеличению температуры, является газогенератор (в порошковых огнетушителях), чувствительный шнур в (аэрозольных огнетушителях).

Классификация огнетушителей по виду пускового устройства:

а) огнетушители с вентильным затвором;

б) огнетушители с запорно-пусковым устройством пистолетного типа;

в) с пуском от постоянного источника давления.