Способы прекращения горения

Вода как средство тушения пожаров используется в чистом виде или в смеси с различными химическими добавками, повышающими эффективность тушения пожаров. Воду применяют для тушения пожаров твердых сгораемых материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения.

Несмотря на это область применения воды ограничена. Так, например, при тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому эффект их тушения резко снижается.

Природная вода, содержащая различные соли, обладает значительной электропроводностью и поэтому не может применяться для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением.

Воду также нельзя применять для тушения пожаров веществ, вступающих с ней в химическую реакцию, сопровождаемую выделением большого количества тепла (негашеная известь). Также, например, нельзя тушить возгоревшиеся металлы (натрий, калий, кальций, мелкораздробленный магний, алюминий), так как они энергично поглощают воду с выделением газообразного водорода, способного образовывать с воздухом взрывчатые смеси. Карбид кальция разлагается водой с выделением ацетилена, карбид – с выделением метана, сульфиды металлов – с выделением сероводорода, а они в смеси с воздухом являются взрывоопасной смесью.

Огнегасительные свойства воды усиливаются, если в ней растворить соли (хлористый кальций, углекислоты, калий, сернокислый аммоний и т.д.), за счет уменьшения поверхностного натяжения воды и увеличения ее способности проникать внутрь твердых органических веществ или за счет увеличения ее вязкости.

Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распыленных струй. Сплошная струя обладает большой ударной силой и большой дальностью полета. Распыленная струя состоит из мелких капель воды и создает сплошную завесу воды.

 

Огнегасительные пены чаще всего применяют для тушения пожаров легковоспламеняющихся жидкостей. Растекаясь на поверхности горящих жидкостей, пена изолирует их от пламени.

В зависимости от способа получения пены подразделяют на воднохимические и воздушно-механические.

Воднохимические пены создают для повышения огнетушащей эффективности воды. Воднохимические пены получают при помощи химической реакции между кислотными и щелочными растворами пенообразующего вещества. В состав химической пены входят:

- углекислый газ – 80%;

- вода – 19,7%;

- пенообразующее вещество – 0,3%.

Воздушно-механическая пена представляет собой коллоидную систему, состоящую из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью.

Кратностью пены называется отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. С течением времени пена разрушается. Пены с большей кратностью менее стойки к разрушению.

Воздушно-механическая пена образуется из водных растворов пенообразователей ПО-1, ПО-11, ПО-1с и является эффективным средством тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Пенообразователь ПО-1 представляет собой жидкость темно-коричневого цвета без осадка и посторонних включений, которая состоит из нейтрализованного керосинового контакта, содержащего около 45% сульфокислоты, 4,5% клея и 10% спирта или этиленгликоля.

Для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах применяют воздушно-механическую пену средней кратности. Высокократную воздушно-механическую пену наиболее эффективно применять для тушения пожаров в подвалах, шахтах и других закрытых объемах.

Огнетушащие свойства пен определяются охлаждением горючего и изоляцией от его поверхности зоны горения, что препятствует поступлению горючих паров в зону горения.

Газовые средства тушения пожаров. К ним относятся:

- водяной пар;

- двуокись углерода;

- инертные газы.

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических установках. Огнетушащая эффективность водяного пара не велика, и поэтому его рекомендуется применять для тушения небольших возгораний.

Двуокись углерода применяется для тушения пожаров в складах, аккумуляторных станциях, сушильных печах, электрооборудовании. Для подачи двуокиси углерода используются огнетушители и стационарные установки.

Следует помнить, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных, щелочноземельных металлов, некоторых гидридов металлов, а также тлеющих материалов.

Особенностью двуокиси углерода является то, что при быстром испарении он переохлаждается, образуя хлопья «снега». «Снежная» двуокись углерода при нагревании возгоняется, минуя жидкую фазу.

В случае тушения пожара «снежной» двуокисью углерода (она образуется при оснащении огнетушителя специальным раструбом) ее огнетушащее действие (разбавление) дополняется охлаждением очага горения.

Двуокись углерода обладает огнетушащим эффектом при создании 35%-ной ее концентрации в объеме защищаемого помещения. Эффект тушения двуокисью углерода обусловлен тем, что она, будучи продуктом окисления углерода, в обычных условиях является инертным соединением, не поддерживающим горения большинства веществ.

Тушение пожаров инертными газами происходит в результате разбавления воздуха и снижения в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Для пожарной защиты используют инертные газы – азот, аргон, гелий, фреон, дымовые и отработанные газы. Применение объемного способа тушения пожара инертными газами зависит от свойства горючей системы и возможности разбавления атмосферы до создания требуемой минимальной концентрации кислорода. Поэтому в системах объемного тушения инертными газами предусматривают меры, не допускающие поражения людей в защищаемом помещении.

В системах тушения пожара с использованием двуокиси углерода и других инертных газов применяют сигнализирующие устройства, предупреждающие об опасности низкой концентрации кислорода, промежуток времени между сигналом и пуском установки должен быть достаточным для эвакуации людей из помещения.

Галогенированные углеводороды. Тушение пожаров составами на основе галогенированных углеводородов происходит в результате торможения химических реакций, поэтому их также называют и флегматизаторами.

Наибольшее применение в пожаротушении нашли составы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогена. Галогенированные углеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими жидкими органическими веществами.

Реакционная способность и склонность к термическому разложению галогенированных углеводородов зависит от галогенов, замещающих водород, они понижаются в ряду йод-бром-хлор-фтор.

Наиболее широкое распространение получил состав 5НД (95-97% бромэтила, 3-5%-ная двуокись углерода). Хорошие диэлектрические свойства галогенированных углеводородов позволяют применять их для тушения пожаров оборудования под напряжением. Однако они оказывают токсическое воздействие на человека, причем если сами галогенированные углеводороды действуют на человека как слабые наркотические яды, то продукты их термического распада обладают сравнительно высокой токсичностью. Но временное пребывание работающих в такой среде не является опасным для состояния здоровья.

Низкая теплота испарения, высокая летучесть ограничивают возможность применения галогенированных углеводородов при тушении пожаров на открытом воздухе. Галогенированные углеводороды применяют для объемного тушения, поверхностного тушения сравнительно небольших очагов пожаров и предупреждения образования взрывоопасной среды. Галогенированные составы можно применять для тушения и флегматизации всех видов нефтепродуктов, твердых материалов органического происхождения, водорода и др., кроме металлов некоторых металлоорганических соединений и гидридов металлов.

Порошковые составы применяют для тушения пожаров в тех случаях, когда другие средства тушения непригодны или малоэффективны.

Порошковые составы представляют собой сухие порошки, которые изготавливаются на основе бикарбоната натрия и имеют вид мелкого сыпучего порошка белого цвета с серым или розовым оттенком.

При тушении порошки падают на пламя в виде облака мелких частиц. Для подавления горения металлов, некоторых металлоорганических соединений и других подобных им веществ, которое достигается изоляцией их от воздуха, порошок подают таким образом, чтобы обеспечить спокойное покрытие им горящей поверхности слоем определенной толщины. Порошковые составы практически не- токсичны, не оказывают вредных воздействий на материалы и используются при тушении загораний в сочетании с распыленной водой и пенными средствами тушения.

Порошковые составы неэлектропроводны, что дает возможность использовать их при тушении пожаров оборудования и аппаратов, находящихся под напряжением

Первичные средства тушения пожаров предназначены для локализации небольших загораний. К первичным средствам тушения пожаров относятся:

- внутренние пожарные водопроводы (внутренние пожарные краны);

- пожарные стволы (водяные и воздушно-пенные);

- огнетушители (пенные, газовые и порошковые);

- сухой песок;

- асбестовое одеяло или кошма.

Внутренний пожарный водопровод предназначен для подачи воды в начальной стадии развития пожара.

Пожарные краны располагают на высоте 1,35 м от пола в наиболее доступных местах здания, как правило, на лестничной клетке или вблизи выходных дверей с каждого этажа. Пожарный кран снабжается одним рукавом диаметром 50 мм и длиной 10-20 м со стволом.

Огнетушители предназначены для тушения загораний и пожаров в начальной стадии их возникновения, до прибытия пожарных подразделений.

Огнетушители подразделяются на следующие основные группы:

- пенные;

- газовые;

- порошковые.

Огнетушащие вещества из огнетушителей подаются под давлением газов, образующихся в результате химической реакции (химические пенные), под давлением заряда или рабочего тела, находящегося под огнетушащим веществом (углекислотные, аэрозольные, воздушно-пенные), под давлением рабочего газа, находящегося в отдельном баллончике (воздушно-пенные, аэрозольные), свободным истечением огнетушащего вещества (порошковые огнетушители типа ОП-1).

Пенные огнетушители могут быть:

а) химические пенные – для подачи химической пены, получаемой из водных растворов щелочей и кислот;

б) воздушно-пенные и жидкостные – для подачи воздушно-механической пены, получаемой из водных растворов пенообразователей.

Химические пенные огнетушители выпускаются трех видов: ОХП-10, ОП-М, ОП-9ММ.

При задействовании пенных огнетушителей кислотная часть заряда смешивается со щелочной и происходит химическая реакция с образованием двуокиси углерода. Двуокись углерода создает давление внутри огнетушителя, под действием которого пена выталкивается наружу в виде струи.

Огнетушитель химический пенный ОХП-10 предназначен для тушения возникших очагов возгорания при воспламенении всех горючих твердых и жидких веществ. Однако из-за наличия растворимых солей в огнегасительном веществе пенные огнетушители не следует применять для тушения веществ, которые химически взаимодействуют с тушащим веществом (калий, натрий, карбид и т.п.). Эти огнетушители нельзя применять также при тушении возгораний в электроустановках и электрооборудовании, находящихся под напряжением.

Огнетушитель химический пенный ОХП-10 (рис.12.1) состоит из сварного, стального корпуса – 1, содержащего 8,7 л раствора щелочи (щелочная часть заряда), полиэтиленового стакана – 2 с водным раствором серной кислоты (кислотная часть заряда), чугунной крышки – 6 с запорно-открывающим кислотный стакан устройством, уплотнительной прокладки, устанавливаемой между крышкой и опорной поверхностью кислотного стакана, ручки – 3, служащей для переноски огнетушителя и спрыска – 7, представляющего собой втулку с внутренним диаметром 4,7 мм для выброса пены, вваренную в корпус огнетушителя. В период хранения спрыск огнетушителя закрыт специальной мембраной, предотвращающей испарение щелочи.

Запорно-открывающее устройство, в свою очередь, состоит из штока – 5, проходящего через центр крышки, закрывающей горловину, рукоятки – 4 с профильным кулачком шарнирно закрепленной на одном конце штока, клапана – 9, изготовленного из кислотно-щелочестойкой резины – на другом конце штока, пружины – 8, расположенной между крышкой и клапаном.

Пена в огнетушителе образуется за счет химической реакции, происходящей при смешивании кислотной и щелочной частей заряда.

Щелочная часть заряда представляет собой водный раствор двууглекислой соды, состоящей из 450-560 г бикарбоната натрия и 50 г экстракта солодкового корня, необходимого для образования пены.

Кислотная часть заряда состоит из 120 г (не менее) серной кислоты H2SO4 и 115 г (не менее) водного раствора сернокислого окисного железа. Чтобы огнетушитель не замерзал в зимнее время, в кислотную часть заряда добавляют этиленгликоль или вспениватель РАС.

Для приведения пенного огнетушителя в действие необходимо: прочистить спрыск шпилькой, привязанной шпагатом к ручке огнетушителя; повернуть рукоятку запорно-открывающего кислотный стакан устройства на 180о, от чего посредством профильного кулачка откроется клапан, перевернуть огнетушитель днищем вверх, и слегка встряхивая его, направить на пламя.

При опрокидывании огнетушителя вверх дном кислотная часть заряда вытекает из стакана через отверстия, расположенные в его горловине и смешивается с раствором щелочи. При этом происходят химические реакции взаимодействия в результате которых, образующийся диоксид углерода CO2 интенсивно вспенивает щелочной раствор. Создаваемое внутри корпуса огнетушителя давление 1,4 МПа, за счет увеличения объема пены в 5 раз, выталкивает образовавшуюся в результате химических реакций пену через спрыск наружу. Техническая характеристика огнетушителя приведена в таблице 12.2.

Рис. 12.1 Внешний вид огнетушителя ОХП-10

1 – стальной корпус; 2 – полиэтиленовый стакан; 3 – ручка; 4 – рукоятка с профильным кулачком; 5 – шток; 6 – чугунная крышка; 7 – спрыск; 8 – пружина; 9 – клапан.

Огнетушитель ОП-9ММ предназначен для тушения пожаров всех горючих веществ, в том числе электроустановок. Техническая характеристика

Каждый, находящийся в эксплуатации огнетушитель снабжают формуляром, в котором указывают название завода-изготовителя, номер огнетушителя, год выпуска, дату введения в эксплуатацию, результаты осмотров и испытаний.

Осматривать огнетушитель следует не реже одного раза в 10 дней. В процессе осмотра проверяют наличие пломб, прочищают спрыск и протирают корпус от пыли. Техническое состояние огнетушителей отражают в специальном журнале. Зарядку огнетушителей проверяют через 1 год после начала эксплуатации у 25% партии, путем задействования (после чего проводят испытания зарядкой под давлением 2 МПа), через 2 года у 50% партии и через 3 года у 100% партии.

Пенные огнетушители просты в устройстве и при правильном содержании надежны в эксплуатации. Заряды сохраняют свои свойства 2-3 года.

Воздушно-пенные огнетушители ОВП-5, ОВП-10 и др., предназначены для тушения загораний различных веществ и материалов, исключая щелочные металлы и электроустановки, находящиеся под напряжением, а также вещества, горящие без доступа воздуха.

Различают два вида воздушно-пенных огнетушителей:

- ручные ОВП-5, ОВП-10;

- стационарные ОВПС-250А

 

Огнетушитель воздушно-пенный ОВП-5 (рис.12.2) состоит из стального корпуса – 1, крышки с запорно-пусковым устройством, баллона – 2 с диоксидом углерода, уплотненного прокладкой – 3 и выкидной трубки – 8 с насадком – 10 для получения воздушно-механической пены.

Баллон с диоксидом углерода имеет на горловине резьбу, на которую навернут ниппель с дозирующим отверстием, прижимающим латунную мембрану.

Пусковой механизм состоит из штока – 4 с иглой на конце и рычага – 5, действующего на шток при проколе мембраны баллона с диоксидом углерода.

Воздушно-пенный насадок имеет раструб – 10, центробежный распылитель – 9, кассету с двумя латунными сетками – 11 и трубку для присоединения к крышке огнетушителя – 7. В верхней части огнетушителя расположена рукоятка – 6, для переноски огнетушителя. Нижняя часть корпуса имеет башмак, обеспечивающий устойчивость огнетушителя на полу. Крышка огнетушителя закрыта защитным колпаком. Внутренние поверхности корпуса огнетушителя покрыты эпоксидной эмалью.

Рис. 12.2 Внешний вид огнетушителя ОВП-5

1 – корпус; 2 – баллон с диоксидом углерода; 3 – прокладка; 4 – шток; 5 – рычаг; 6 – рукоятка; 7 – трубка для присоединения раструба к крышке огнетушителя; 8 – выкидная трубка; 9 – центробежный распылитель; 10 – раструб; 11 – кассету с двумя латунными сетками.

Для приведения в действие огнетушитель ОВП-5 снимают с пожарного щита за рукоятку, ставят на пол и нажимают на пусковой рычаг, который штоком прокалывает бронзовую мембрану, закрывающую выход из баллончика углекислого газа (давление 7,2 МПа). Газ давит на поверхность раствора сверху и выталкивает его через сифонную трубку снизу вверх, разрывая пергаментную мембрану, через выкидную трубку, центробежный распылитель и насадок с сетками. Струя эжектирует воздух через окна в насадке. При этом образуется воздушно-механическая пена высокой кратности (минимум 50-кратная), которая значительно эффективнее химической.

В качестве заряда применяют 6%-й раствор пенообразователя ПО-1.

Проверку и зарядку баллонов с диоксидом углерода выполняют на специальных зарядных станциях. Методика проверки корпусов воздушно-пенных огнетушителей ОВП-5 и ОВП-10 на прочность такая же, как и химических пенных огнетушителей.

 

 

Газовые огнетушители могут быть:

а) углекислотные – для подачи двуокиси углерода в виде газа или «снега», в качестве заряда которых применяют жидкую двуокись углерода;

б) аэрозольные – для подачи парообразующих огнетушащих веществ, в качестве заряда которых применяются галогенированные углеводороды;

в) углекислотно-бромэтиловые – для подачи парообразующих огнетушащих веществ, в качестве заряда которых применяют также галогенированные углеводороды.

Углекислотные огнетушители предназначены для тушения загораний преимущественно в ЭУ и электроаппаратуре, находящейся под напряжением не выше 380 В, а также небольших загораний различных веществ, за исключением тех, которые горят без доступа кислорода, двуокисью углерода в газо- и снегообразном виде.

Отечественная промышленность выпускает ручные углекислотные огнетушители трех типов: ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8. По конструкции и принципу действия они идентичны между собой и различаются только геометрическими размерами.

Углекислотный огнетушитель ОУ-2 (рис.12.3) состоит из стального баллона – 1 с ручкой – 3, вместимостью 2 л, где под давлением 16,7 МПа находится жидкая углекислота, вентиля – 6 с клапаном – 5 и сифонной трубкой – 2 и раструба – 8 с соединительной трубкой – 7. Мембрана в предохранителе – 4 рассчитана на разрыв при повышении давления в баллоне до 2,2 МПа.

Рис. 12.3 Внешний вид огнетушителя ОУ-2

1 – стальной баллон; 2 – сифонная трубка; 3 – рукоятка; 4 – предохранительный клапан; 5 – клапан; 6 – вентиль; 7 – соединительная трубка; 8 – раструб.

Чтобы привести огнетушитель в действие, нужно: взять его одной рукой за рукоятку, а другой направить раструб на горящий предмет и затем открыть вентиль. Жидкая углекислота, выходя через раструб, расширяется и охлаждается до образования снежных хлопьев (t=-72оC). Диоксид углерода в жидком и газообразном состоянии, попадая в зону горения, понижает концентрацию кислорода и горючих паров в зоне горения и охлаждает поверхность горящего вещества, в результате горение прекращается. С помощью диоксида углерода приостанавливают горение, как на поверхности, так и в замкнутом объеме. Достаточно 12-15% содержания диоксида углерода в окружающем воздухе, чтобы горение прекратилось.

Углекислотные огнетушители, поступившие в эксплуатацию, регистрируют в учетном журнале, где указывается номер огнетушителя, его паспортные данные, дата последней зарядки и масса заряда.

Углекислотные огнетушители периодически взвешивают для проверки на утечку кислоты. Массу после взвешивания сопоставляют с первоначальной массой заряда при уменьшении которой более допустимого (с вентилем на 10%, с пусковым рычагом – на 0,1 кг) огнетушитель следует перезарядить на специальной станции. Наружный осмотр огнетушителя следует проводить не реже 2-х раз в месяц. Не реже одного раза в 5 лет баллоны всех огнетушителей, находящихся в эксплуатации, необходимо освидетельствовать на зарядных станциях, где для определения пригодности их к дальнейшей эксплуатации осматривают наружную и внутреннюю поверхности баллонов, проводят гидравлические испытания и проверяют состояние запорно-пусковых приспособлений.

Передвижные углекислотные огнетушители предназначены для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, электроустановок, находящихся под напряжением, двигателей внутреннего сгорания.

Промышленностью выпускаются подвижные углекислотные огнетушители двух типов УП-1М и УП-2М, которые представляют собой баллон, укрепленный на тележке с резиновыми шинами.

Аэрозольные огнетушители ОА-1 и ОА-3 предназначены для тушения загораний на транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания, а также на электроустановках. Они представляют собой стальной баллон, в горловину которого ввернута крышка с запорно-пусковым устройством, баллоном со сжатым газом и сифонной трубкой.

Зарядами огнетушителей служат составы на основе галогенированных углеводородов (бромистый этил, тетрафтордибромэтан).

Углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ-7 предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся жидкостей и электроустановок. Они идентичны огнетушителям углекислотным (рис. 12.4).

Рис. 12.4 Внешний вид огнетушителя ОУБ-3

1 – баллон; 2 – дно стакана для баллона с углекислотой; 3 – прокладка; 4 – баллон с углекислотой; 5 – отверстия в стенке стакана для баллона с углекислотой; 6 – огнетушащий состав; 7 – крышка огнетушителя; 8 – уплотнительное кольцо; 9 – канал для выхода огнетушащего вещества; 10 – спыск; 11 – ударник; 12 – шток ударника.

Принцип работы огнетушителя: при ударе головкой о твердый предмет боек прокалывает алюминиевую пробку баллончика и под действием пружины возвращается в первоначальное положение. Углекислота из баллончика по кольцевому зазору через распределитель, фильтр и отверстие в крышке попадает в корпус, взрыхляет порошок, образуя газопорошковую смесь и создает давление.

Под действием давления 0,2-0,5 МПа (2-5 кгс/см2) газопорошковая смесь сбрасывает колпачок с распылителя и вылетает из него в виде плоской расширяющейся струи. Попавший в очаг порошок тушит его, в основном, за счет активного химического воздействия на продукты горения и образования защитной пленки на поверхности тлеющих материалов. Для эффективности тушения облако порошка должно полностью накрыть очаг горения.

Огнетушитель крепится с помощью кронштейна на вертикальной или наклонной поверхности бойком вниз. Допускается горизонтальное его размещение.

Порошковые огнетушители предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочноземельных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением.

В порошковых огнетушителях в качестве заряда применяются сухие порошки типа ПСБ и ПС-1.

Порошковый заряд из огнетушителя ОП-1 высыпается при опрокидывании корпуса, из огнетушителей других марок (ОПС-6, ОПС-10) – выдувается сжатым газом (азот или воздух). Порошковый заряд изготавливают из углекислой соды, поташа, мела, графита и т.д.

Порошковые огнегасительные средства значительно дороже других и имеют меньшую эффективность, поэтому широкого применения не находят.

Подвижные средства тушения пожаров.

Подразделения пожарной охраны оснащены пожарными автомобилями. Пожарные автомобили в зависимости от значения делятся на основные, специальные и вспомогательные. Основные пожарные автомобили – автоцистерны и автонасосы предназначены для доставки к месту пожара личного состава с необходимым снаряжением, рукавов, инструментов и приборов пожаротушения. На автонасосах и автоцистернах смонтированы центробежные насосы для подачи воды к месту пожара и имеются приспособления для получения воздушно-механической пены.

Специальные работы при тушении пожара выполняются с помощью специальных пожарных автомобилей (автолестниц, автомобилей газохододымозащитного, водозащитного, связи и освещения, пенного и углекислотного пожаротушения, рукавного и т.д.).

К вспомогательным пожарным автомобилям относятся автомобили, непосредственно не участвующие в тушении пожара, но обеспечивающие нормальную работу подразделений пожарной охраны (транспортные, автобензинозаправщики,