Тушение инертными разбавителями

Тушение инертными разбавителями основано на снижении содержания кислорода в зоне горения до предела, при котором горение прекращается. Наряду с возможностью быстрого тушения этот способ обеспечивает предупреждение взрыва при накоплении в помещении горючих газов и паров.

В качестве огнетушащих составов при этом способе используют: диоксид углерода (СО₂), азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и некоторые галогеносодержащие вещества.

Горение большинства веществ прекращается при снижении содержания кислорода в окружающей среде до 12...15 %, а веществ, характеризуемых широкой областью воспламенения (водород, ацетилен), щелочных металлов (калий, натрий и др.), тлеющих материалов – до 4 %.

Благодаря инертности диоксид углерода широко применяется для тушения электроустановок под напряжением, пожаров на складах газов, легковоспламеняющихся жидкостей, аккумуляторных. Диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, гидридов металлов и соединений, в молекулы которых входит кислород. Особенностью диоксида углерода является способность при дросселировании образовывать хлопья снега. При поверхностном тушении снежным диоксидом углерода его разбавляющее огнетушащее действие дополняется охлаждением очага горения.

Азот нельзя применять для пожаротушения в тех случаях, когда имеется опасность образования взрывоопасных нитридов металлов (нитриды магния, аммония, лития, циркония и др.). В этих случаях используется инертный газ – аргон.

При необходимости тушения пожара инертными разбавителями в небольших помещениях необходимо пользоваться изолирующими противогазами ввиду снижения содержания кислорода.

Тушение галогеноуглеводородными составами

Отличительным качеством галогеноуглеводородных составов является способность эффективно тормозить химические реакции в пламени, оказывать ингибирующее воздействие на процесс горения. Наиболее эффективными и удобными для применения являются бромфторпроизводные метана и этана (дибромтетрафторетан, бромистый этил с добавками бромистого метилена). В настоящее время составы на основе бромистого этила исключаются из обращения, их запрещено применять в огнетушителях, они не вошли в нормативный документ по пожарной автоматике.

Указанные выше соединения известны как хладоны (13В1, 114В1, 12В1, 12В2). По принятой у нас номенклатуре номер хладона составляется следующим образом: первая цифра – число атомов углерода минус единица, вторая – число атомов водорода плюс единица, третья – число атомов фтора, бром характеризуется буквой В с цифрой по числу атомов, число атомов хлора определяется по свободным связям.

Хладоны 114В2, 12В2 – тяжелые жидкости со специфическим запахом. Остальные хладоны – газы, легко сжижающиеся под небольшим давлением. Хладоны имеют высокую плотность, как в жидком, так и в газообразном состоянии, что обеспечивает возможность создания струи и проникновения капель в пламя. Низкие температуры замерзания делают возможным применение их при минусовых температурах. Хладоны обладают хорошими диэлектрическими свойствами, что позволяет применять их для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением.

Недостатками составов на основе хладонов является их токсичность и коррозионная активность. Если сами хладоны действуют на человека как слабые наркотические яды, то продукты их термического разложения обладают более высокой токсичностью. Коррозионное воздействие хладонов увеличивается в присутствии влаги.

Тушение порошками

Огнетушащие порошки представляют собой мелко измельченные минеральные соли с добавками, препятствующими слеживаемости и комкованию. Они характеризуются высокой огнетушащей способностью и универсальностью действия. Порошками можно тушить такие материалы, которые невозможно потушить водой и другими средствами, их используют для флегмативации и подавления взрывов.

Процесс тушения пожаров порошками протекает в результате разбавления горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком; охлаждения зоны горения в результате затрат тепла на нагрев порошка, его частичного испарения и разложения; эффекта огнепреграждения; ингибирования химических реакций, обусловливающих процесс горения.

Наиболее распространен порошок марки ПСБ (порошок сухой, бикарбонатный). Он состоит из бикарбоната натрия – 88 %, талька – 10 %, стеаратов металлов, железа, алюминия, магния, кальция, цинка и применяется для тушения горючих газов, жидкостей, растворителей и других материалов, сгорающих без тления.

Для тушения расплавленных щелочных металлов (натрия, калия) применяют порошок ПС-1, состоящий из гранулированных частиц кальцинированной соды размером 0,8...0,112 мм.

В состав порошка добавляют стеарат одного из металлов (2,5…3 %) и 1,5 % графита.

Огнетушители

Наиболее распространенными средствами тушения пожара являются огнетушители.

Огнетушители предназначены для тушения загораний и пожаров в начальной стадии их возникновения, до прибытия пожарных подразделений. В зависимости от условий тушения загораний созданы различные типы огнетушителей.

По виду огнетушащего вещества они подразделяются на пенные, газовые и порошковые.

огнетушитель химической пены ОХП-10 состоит из корпуса, крышки с рукояткой и штоком, а также полиэтиленового стакана (рисунок 6.1). На горловине корпуса имеется отверстие для выпуска пены – спрыск. Другое отверстие, закрытое свинцовой пластиной, служит предохранительным клапаном, срабатывающим при давлении свыше 2,5 МПа. В корпус заливается водный раствор бикарбоната натрия с добавлением экстракта солодкового корня, придающего пене стойкость и способность удерживаться на вертикальных поверхностях. В стакане содержится кислотная часть заряда, состоящая из технической серной кислоты и раствора сернокислого окисного железа.

Рисунок 6.1 – Огнетушитель химической пены ОХП-10: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – рукоятка; 4 – шток; 5 – полиэтиленовый стакан; 6 – спрыск; 7 – предохранительный клапан

Для приведения огнетушителя в действие эксцентрично закрепленную рукоятку поворачивают на 180°, открывая крышку стакана. Затем огнетушитель переворачивают, направляя одновременно спрыск на источник горения.

При смешении кислотной и щелочной частей заряда происходит реакция с выделением углекислого газа и образованием большого количества пены. Образующаяся пена выбрасывается через спрыск под давлением до 1,4 МПа. Тушение источника возгорания происходит за счет изоляции его от кислорода воздуха.

Огнетушители воздушной пены ОВП-5 и ОВП-10 от огнетушителей химической пены отличаются высокой кратностью пены (60…70). Они состоят из стального корпуса, крышки, сифонной трубки с раструбом и баллона с выталкивающим газом (рисунок 6.2). На крышке укреплен пусковой рычаг со штоком и иглой для прокола мембраны баллона.

Рисунок 6.2 – Огнетушитель воздушной пены ОВП-5: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – сифонная трубка с раструбом; 4 – баллон с выталкивающим газом; 5 – пусковой рычаг

Для приведения огнетушителя в действие необходимо нажать пусковой рычаг. Выталкивающий газ, выходя из баллона, перемешивается с пенообразователем и вытесняет его в виде пены через раструб на горящий объект. При минимальном давлении 0,5 МПа длина струи 4,5 м. Как воздушная, так и химическая пена является хорошим проводником, поэтому пенные огнетушители не применяются при тушении объектов, находящихся под напряжением.

Для тушения объектов, находящихся под напряжением, широко применяются углекислотные огнетушители ОУ-2 и ОУ-5. Они состоят из толстостенного стального баллона, в горловину которого ввернуто запорно-пусковое устройство, состоящее из латунного вентиля с сифонной трубкой и предохранительного клапана (рисунок 6.3). Предохранительный клапан представляет собой мембрану, рассчитанную на разрыв при давлении 25,5 МПа. Сифонная трубка не доходит до дна на 3...4 мм и кончается снаружи раструбом.

Рабочим огнетушащим средством служит двуокись углерода, находящаяся под давлением 6,0 МПа при температуре 20 °С. На баллоне имеется трафарет с указанием его массы.

Рисунок 6.3 – Углекислотные огнетушители: 1 – огнетушитель ОУ-2; 2 – огнетушитель ОУ-5

Через каждые три месяца производят контрольное взвешивание огнетушителя и при уменьшении его массы более чем на 10 % производят его перезарядку на зарядной станции.

огнетушитель приводится в действие поворотом маховичка вентиля против часовой стрелки. Одновременно раструб направляется на очаг горения. Жидкая углекислота при выходе из раструба переходит в твердое состояние – снегообразную массу, а затем в газ. Тушение пожара происходит за счет снижения температуры и содержания кислорода в зоне горения. Пользуясь углекислотным огнетушителем, нельзя забывать о мерах предосторожности. При переходе жидкой углекислоты в твердое состояние происходит охлаждение раструба до -72 ºС, поэтому нельзя касаться голыми руками во избежание обморожения. Опасно находиться длительное время с огнетушителем вблизи источника тепла, т.к. при температуре 50 ºС давление жидкой углекислоты повышается до 25 МПа и может произойти взрыв баллона при неисправности предохранительного клапана.

При тушении пожара в небольших закрытых помещениях содержание кислорода снижается до опасного предела. В этих случаях рекомендуется применять противогазы типа КИП или шланговые, с подачей воздуха под маску.

Порошковые огнетушители ОП-1, «Момент» предназначены для тушения небольших загораний, электрооборудования под напряжением до 1000 В.

Генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА) и модули порошкового пожаротушения (МПП)

Предназначены для тушения и локализации пожаров, происходящих с участием твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электропроводки и оборудования, находящегося под напряжением, двигателей внутреннего сгорания. Применяться могут в квартирах, загородных домах, в гаражах (отапливаемых и неотапливаемых: диапазон рабочих температур от +50 ºС до -50 ºС).

В момент срабатывания ГОА выбрасываются аэрозольные частицы менее 10 ммк, а при срабатывании МПП распыляется заранее заложенный в их корпус порошок с величиной частиц 10…90 ммк.

Генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА) основаны на твердотопливной композиции, при сгорании которой (реакция происходит без доступа воздуха) образуется смесь из инертных газов и ультрадисперсных частиц, состоящих из карбонатов или хлоридов щелочных металлов. Сверхмелкие частицы перекрывают доступ кислорода к очагу возгорания, замедляют реакции окисления, отвечающие за горение, а также, разлагаясь, забирают на себя тепло. образующаяся взвесь обладает высокой проникающей способностью и эффектом объемного тушения, а инертные газы снижают содержание кислорода в зоне горения.

Недостатком некоторых систем в зоне ГОА является высокая температура струи выделяемого аэрозоля, что может привести к пожару. Наиболее предпочтительны «холодные генераторы». Такие как «Допинг-2», ТОР-6, серия устройств АГС от НПГ «Гранит-саламандра» и другие, у которых температура струи на выходе не превышает 100…120 ºС.

В модулях порошкового пожаротушения (МПП) основным огнетушащим агентом служит порошок, в который введены добавки, препятствующие его слеживанию. Порошок находится внутри металлического корпуса модуля, там же размещен газогенератор. При возникновении очага горения и достижении температуры срабатывания у газогенератора внутри устройства начинается интенсивное газовыделение. Выделяющиеся газы взрыхляют порошок, приводя его во взвешенное состояние. При достижении определенной величины давления огнетушащий состав выбрасывается в зону горения с интенсивностью 2,7..3,0 кг/см² в секунду. При этом происходят разбавление горючей среды газообразными продуктами разложений порошка или его облаком; охлаждение зоны горения за счет отбора тепла на нагрев рабочих частиц, их значительного испарения и разложения. Ингибирование химических реакций, обусловливающих развитие процессов горения, а перекрытие доступа воздуха и образование за счет плавления частиц порошка на твердых поверхностях прочной «корки», препятствующей выходу горючих газов в зону воспламенения.

Взаимодействие всех этих факторов обеспечивает высокую огнетушащую способность порошков.

Модуль (рисунок 6.4.) состоит из стального корпуса 1, заполненного огнетушащим порошком, газогенерирующего элемента 3 с электрическим активатором 4, расположенного в корпусе, верхнего 5 и нижнего 6 фланцев, разрывной мембраны 7 и выпускного насадка 9. Разрывная мембрана 7 плотно прижата к нижнему фланцу, к которому жестко крепится выпускной насадок 9. Верхний фланец 5 служит для крепления газогенерирующего элемента 3 с электрическим активатором 4 и скобы крепления 10.

Рисунок 6.4 – Модуль порошкового пожаротушения: 1 – стальной корпус; 2 - огнетушащий порошок; 3 – газогенерирующий элемент; 4 – электрический активатор; 5 – верхний фланец; 6 – нижний фланец; 7 – разрывная мембрана; 8 – выпускное отверстие; 9 - выпускной насадок; 10 – скоба крепления