Раздел 25.1 Первичные средства пожаротушения. Виды огнетушащих веществ
← План занятия

ОГНЕТУШИТЕЛИ - КАК ПЕРВИЧНЫЕ СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Одним из наиболее эффективных первичных средств пожаротушения является огнетушитель.

Огнетушители, в качестве первичных средств тушения пожаров, занимают одно из главных мест в системе противопожарной защиты. От эффективности и надежности огнетушителей, а также от умелого их применения зависит не только характер дальнейшего развития пожара, размер ущерба, который им может быть нанесен, но и жизнь людей. Статистика пожаров показывает, что большинство пожаров ликвидируется при помощи огнетушителей еще до прибытия подразделений пожарной охраны.

Впервые для тушения пожаров начали применять пенные и углекислотные огнетушители в начале ХХ века. Метод тушения горючих жидкостей с помощью пены, получаемой в результате химической реакции между щелочным и кислотным растворами, был предложен в 1904 году русским инженером А.Г.Лораном. Однако химические пенные огнетушители обладают целым рядом существенных недостатков. Поэтому, на смену химическим пенным огнетушителям приходят более современные и эффективные типы огнетушителей, такие как водные (с мелкодисперсной струей), порошковые, воздушно-пенные и хладоновые.

Как известно, для тушения очага горения необходимо прекратить поступление в зону горения новых порций паров горючего или окислителя, в качестве которого чаще выступает кислород воздуха, или снизить тепловой поток от факела пламени. Исходя из этого, одним из возможных способов тушения пожара может быть:

  1. снижение температуры очага пожара ниже температуры самовоспламенения или температуры вспышки горючего путем испарения, сублимации или разложения огнетушащего вещества или путем изоляция горючего от воздействия факела очага пожара;
  2. снижение количества паров горючего, поступающего в зону горения, путем его изоляции;
  3. снижение содержания кислорода в газовой среде путем разбавления ее негорючими добавками;
  4. снижение скорости химической реакции окисления в факеле очага пожара в результате связывания активных радикалов и прерывания цепной реакции, протекающей в пламени, путем введения специальных химически активных веществ (ингибиторов);
  5. создание условий гашения пламени при прохождении его через узкие каналы между частицами огнетушащего вещества;
  6. срыв пламени в результате динамического воздействия струи огнетушащего вещества на очаг пожара.

При воздействии огнетушащего вещества на очаг пожара не встречается в чистом виде какой-нибудь один механизм, процесс тушения имеет комбинированный характер. Так пена оказывает изолирующее и охлаждающее воздействие, порошковые составы обладают ингибирующим, огнепреграждающим и динамическим действием и т.д.

В качестве зарядов в огнетушителях используются следующие огнетушащие вещества (ОТВ) :

  1. вода и водные растворы химических веществ;
  2. химическая пена;
  3. воздушно-механическая пена низкой и средней кратности;
  4. огнетушащие порошковые составы;
  5. аэрозольные составы;
  6. диоксид углерода;
  7. галогенсодержащие углеводороды (хладоны);
  8. специальные составы.

В зависимости от вида заряженного ОТВ огнетушители могут быть использованы для тушения одного или нескольких классов пожаров горючих веществ:

  1. загорание твердых горючих веществ (класс А);
  2. загорание жидких горючих веществ (класс В);
  3. загорание газообразных горючих веществ (класс С);
  4. загорание металлов и металлсодержащих веществ (класс Д);
  5. загорание электроустановок, находящихсяпод напряжением (класс Е).

Вода - наиболее распространенное средство тушения пожаров, что обусловлено ее доступностью, низкой стоимостью, высокой теплоемкостью и высокой скрытой теплотой парообразования. Однако вода обладает достаточно высокой температурой замерзания, высоким коэффициентом поверхностного натяжения и т.д. Поэтому чаще вода применяется в виде растворов различных веществ, которые снижают температуру замерзания или коэффициент поверхностного натяжения воды, повышая ее смачивающую способность, или повышают адгезию (прилипаемость) воды к объекту тушения.

Тушение горючих жидкостей компактной струей воды приводит к разбрызгиванию горючего и увеличению площади пожара. К тому же при таком способе подачи значительное количество воды расходуется бесполезно. Объясняется это тем, что вода обладает невысоким коэффициентом теплопроводности и вода, проходя через факел, почти не успевает нагреться и поглотить тепло и в виде крупных капель падает вниз.

Наибольшей огнетушащей способностью обладает струя воды, распыленная до мельчайших капель (менее 100 мкм), которые, испаряясь, забирают тепло от очага пожара и понижают содержание кислорода воздуха, превращаясь в пар, вода увеличивается в объеме в 1700 раз. Мелкораспыленная вода не погружается в горящую жидкость и не разбрызгивает ее. Она сочетает в себе преимущества как жидкого, так и газового средства тушения. Получение тонкого распыла достигается применением специальных технических решений или путем выброса перегретой воды, или газонасыщенного раствора СО2 в воде через специальные распылители. Однако, мелкодисперсная струя воды обладает недостаточной проникающей способностью, что затрудняет тушение твердых материалов, уложенных в виде штабеля.

Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных тонкими пленками жидкости. Химическую пену получают при взаимодействии кислотного раствора и раствора бикарбоната натрия

Воздушно-механическая пена получается в пенных стволах или на сетках пеногенераторов из водных растворов пенообразователей или растворов смачивателей.

Пены характеризуются рядом параметров, основным из которых является кратность, т.е. отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. Химическая пена обладает кратностью, равной 5. В то время как воздушно-механическая пена может быть низкой кратности ( до 20), средней (от 20 до 200) и высокой кратности (более 200). Для получения пены высокой кратности требуются специальные пеногенераторы с принудительной подачей воздуха. Поэтому пены высокой кратности в огнетушителях не используются.

Порошковые составы представляют собой мелкодисперсные минеральные соли, обработанные специальными добавками для придания им текучести и снижения влагопоглощения. Для получения порошковых составов, в основном, используют аммонийные соли фосфорной кислоты, карбонаты, бикарбонаты, хлориды щелочных металлов и др. соединения.

В зависимости от назначения порошковые составы делятся на порошки общего назначения (типа АВСЕ, ВСЕ), которые могут тушить пожары жидких горючих, твердых углеродсодержащих материалов, горючих газов и электрооборудования под напряжением до 1000 В. Порошки специального назначения применяют для тушения металлов, металлорганических соединений и гидридов металлов (пожары класса Д). Тушение первой группой порошков осуществляется за счет создания огнетушащей концентрации в объеме над горящей поверхностью. Тушение второй группой порошков осуществляется путем изоляции поверхности горючего от кислорода воздуха.

В зависимости от того, какой класс пожара может быть потушен, огнетушащие порошки делятся на:

    1. порошки типа АВСЕ - основной активный компонент фосфорно-аммонийные соли (Пирант-А, Вексон-АВС, П2-АШ и др.);
    2. порошки типа ВСЕ - основным компонентом этих порошков могут быть бикарбонат натрия или калия; сульфат калия; хлорид калия; сплав мочевины с солями угольной кислоты и т.д. (ПСБ-3М, ПХК и др.);
    3. порошки типа Д - основной компонент хлорид калия; графит и т.д. (ПХК и др.).

    Аэрозольные составы, образующиеся при горении зарядов, созданных на базе компонентов твердых топлив, представляют собой смесь инертного газа и твердых частиц солей и окислов щелочных и щелочноземельных металлов микронного размера. Высокая огнетушащая эффективность аэрозольных составов обусловлена протеканием следующих процессов при их применении: выжигание кислорода воздуха в атмосфере замкнутого объема; разбавление газовой фазы инертными продуктами сгорания зарядов; ингибирование цепной реакции окисления в пламени высокодисперсными активными твердыми частицами.

    Диоксид углерода (углекислый газ) часто применяется в качестве огнетушащего средства. При температуре 20 ° С и давлении 760 мм.рт.ст. - это бесцветный газ с кисловатым вкусом и слабым запахом, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Являясь инертным газом, углекислота не поддерживает горения, при введении ее в область пламенного горения в количестве до 30 % об., она понижает объемное содержание кислорода до полного прекращения процесса горения. При переходе жидкой углекислоты, которая именно в таком виде находится в корпусе огнетушителя, в газ ее объем увеличивается в 400 - 500 раз, этот процесс идет с большим поглощением тепла из окружающей среды. Углекислота применяется или в газообразном виде, или в снегообразном состоянии. Она не загрязняет и почти не действует на сам объект тушения; обладает хорошими диэлектрическими свойствами, достаточно высокой проникающей способностью; не изменяет своих свойств в процессе хранения.

    Наибольший эффект достигается при тушении углекислотой пожаров в замкнутых объемах, при этом однако следует учитывать возможность токсичного воздействия углекислоты.

    Среди галогенсодержащих углеводородов в настоящее время наиболее широко используются для тушения пожаров широкого класса веществ 1,2-дибром-1,1,2,2-тетрафторэтан ( С2F4Br2 ) - хладон 114В2 (зарубежная марка - галон 2402) и бромтрифторметан ( CBrF3 ) - хладон 13В1 (галон 1301). Первое вещество представляет собой тяжелую бесцветную трудногорючую жидкость со специфическим запахом и сравнительно низкой температурой кипения ( 47,6 ° С ), второе - трудногорючий бесцветный газ без запаха, легко сжижающийся под большим давлением.

    Принцип их действия основан на ингибировании оксилительно-восстановительных реакций в пламени и на снижении содержания кислорода. Хладоны, обладая высокой огнетушащей способностью почти ко всем видам горючих веществ, в тоже время имеют достаточно выраженное наркотическое действие и отрицательно воздействуют на окружающую среду.


© 2004 АГЗУ. Все права защищены