4.4. Огнетушащие вещества, средства

ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ И ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

Согласно ГОСТ 12.1.033—81* тушение пожара пред-

ставляет процесс воздействия сил и средств на пожар, а также

использования различных методов и приемов для его ликвидации.

Тушение пожара состоит из локализации и ликвидации пожара.

Потушить пожар можно следующими способами:

охлаждением очага горения ниже определенных температур;

интенсивным разбавлением воздуха в зоне реакции инертными

газами для снижения концентрации кислорода ниже критического

уровня, при котором не може\ происходить горение;

изоляцией очага горения от воздуха;

созданием условий огне преграждения в зоне реакции, при ко-

торых пламя распространяется через узкие каналы с потерей теп-

ловой энергии в стенках каналов;

механическим срывом пламени в результате воздействия на

него сильной струи воды или газа;

ингибировапием горения, т. е. интенсивным торможением ско-

рости химических реакций в пламени.

Данные способы могут быть реализованы при помощи огнету-

шащих веществ, обладающих физико-химическими свойствами,

позволяющими создать условия для прекращения горения. Все

огпетушащие вещества в зависимости от способа прекращения

горения на пожаре условно можно разделить на следующие

группы:

охлаждающие зону реакции горения- или горящие вещества

(это вода, водные растворы солей, твердый диоксид углерода

и Др.);

разбавляющие вещества в зоне реакции горения (инертные

газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и др.);

изолирующие вещества (химическая и воздушно-механическая

пена, порошковые составы, негорючие сыпучие вещества, листовые

материалы и др.);

химически тормозящие реакцию горения вещества (хладоны—

галогенные углеводороды и др.).

Существующие огнетушащие вещества обладают, как пра-

вило, комбинированным воздействием на процесс горения. Однако

Рекомендуемые огнетушзщие средства в зависимости

от класса пожара (по классификации МСИСО 3941—77)

Класс

пожара

Характеристика горючей струн

или объекта

Огнетушащее средство

д

Обычные твердые сгораемые

вещества и материалы {древе-

сина, бумага, текстиль, уголь,

резина и др.)

Легковоспламеняющиеся и

горючие жидкости и плавящи-

еся при нагревании твердые

вещества и материалы (бензин,

спирты, мазут, лаки, краски,

стеарин, каучук, синтетические

материалы)

Горючие газы {водород, аце-

тилен, углеводороды)

Металлы и их сплавы (каль-

ций, калий, натрий, магнии, ти-

тан, алюминий, цинк, гидраты,

карбиды, гидросульфаты и др.)

Электроустановки и обору-

дование, находящееся под на-

пряжением

Все виды огнетушащих средств

и прежде всего вода

Вода распыленная; пены всех

видов; газовые составы — хла-

доны; порошки

Газовые составы — хладоны;

инертные разбавители (СО3, Na,

Не); порошки, вода для охлажде-

ния

Порошки

Газовые составы — хладоны,

инертные разбавители, порошки

каждому веществу присуще какое-то одно преобладающее свой-

ство.

В табл. 4.2 приведены рекомендации по выбору эффективных

огнетушащих средств в зависимости от характеристики горючей

среды при пожаре и класса пожара.

Ниже приведены основные данные об огнетушащих веществах,

используемых на промышленных предприятиях. Вода является

наиболее распространенным легкодоступным достаточно деше-

вым средством, обладающим высокой теплостойкостью

(4,187 кДж/(кг-°С)) и большой скрытой теплотой парообразования

(2236 кДж/кг), что обеспечивает интенсивное охлаждение зоны

горения. Дополнительный эффект при тушении пожаров, осо-

бенно в закрытых помещениях, возникает за счет разбавляющего

и изолирующего действия паров воды. При испарении объем

воды увеличивается в 1700 ... 1750 раз, поэтому концентрация

кислорода в зоне горения резко падает. Кроме того, вода под

большим напором оказывает механическое воздействие на зону

горения, срывая пламя и проникая внутрь раскаленной массы.

Воду можно подавать в зону горения в виде сплошной или

распыленной струи.

Тушение сплошными струями производится, когда необхо-

димо подать воду на большое расстояние (до 80 м) или придать

ей ударную силу. Однако водой в виде компактных струй нельзя

тушить ЛВД и ГЖ с плотностью меньше единицы (бензин, керо-

син, ацетон, масла и др.)- Будучи легче воды, эти жидкости всплы-

вают на ее поверхность, продолжают гореть и, растекаясь, уве-

личивают площадь горения.

Воду и другие огнетушения вещества на ее основе нельзя

применять для тушения веществ, реагирующих с водой с выде-

лением горючих газов (металлический калий и натрий, карбид

кальция, карбиды щелочных металлов). Вода проводит электри-

ческий ток, поэтому тушение водой электроустановок и электро-

сетей опасно. Для тушения пожаров электроустановок можно,

применять тонкораспыленную воду, поскольку электропровод-

ность распыленной воды невелика. Водяной нар применяется для

тушения жидких, твердых и газообразных горящих веществ.

Углекислый газ С02 — диоксид углерода находится в сжи-

женном состоянии в баллонах и может применяться для тушения

пожара в твердом снегообразном состоянии в виде хлопьев с тем-

пературой —79 °С. СО2 обладает высоким коэффициентом газооб-

разования: при испарении в воздухе I л углекислоты образуется

509 л углекислого газа с плотностью в 1,5 раза большей, чем

у воздуха. Огнетушащая концентрация СО2 в защищаемом объ-

еме 30 %. При концентрации 10 ... 30 % человек теряет сознание

от удушья и может погибнуть. Углекислый газ химически инер-

тен, не проводит электрический ток, не вызывает коррозии обо-

рудования. Диоксид углерода не применим для тушения горения

натрия, калия, бериллия, магния, титана, горящих в атмосфере

С0а, недопустим для тушения тлеющих материалов. Для тушения

веществ, которые горят без доступа воздуха, применяют азот или

аргон, причем последний применяют при возможности опасности

образования нитридов металлов (Al; Mg, Ti), обладающих взрыв-

чатыми свойствами, чувствительностью к удару.

Тушение азотом N2 основано на понижении объемной концен-

трации кислорода в защищаемом объеме до 5 %. Огнетушащая

концентрация азота — не менее 31 %.

Широкое распространение для тушения пожаров при загора-

нии ЛВЖ, ГЖ, а также твердых горючих веществ получило ис-

пользование пены, основанное на ее способности изолировать

горючее вещество от кислорода воздуха. Некоторый эффект имеет

и охлаждающее действие пены. Пена — коллоидная система

из жидких пузырьков, наполненных газом. Пленка пузырьков

содержит раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) в воде

с различными стабилизаторами. Химическая пена, получаемая пу-

тем взаимодействия кислотного и щелочного растворов или пено-

порошка и воды, в последнее время применяется редко, в основ-

ном в огнетушителях, из-за сложности приготовления и значи-

тельной стоимости. Воздушно-механическая пена образуется в спе-

циальных воздушно-пенных стволах (пеногенераторах) при сме-

щении концентрата водных растворов пенообразователей с пото-

234

Порошковые огнетушащие составы (ОПС) можно применять

для тушения пожаров всех классов. Это единственное средство

тушения горения щелочных металлов, урана, тория, металлоор-

ганических соединений. Огнетушащее действие порошков заклю-

чается в том, что они своей массой или образующейся при плавле-

нии пленкой изолируют зону горения от горючего вещества,

а при тушении в ограниченном объеме ингибирующим действием —

торможением реакции горения. Эффект достигается также за счет

комбинированного действия следующих дополнительных факто-

ров: разбавление зоны горения газообразными продуктами разло-

жения порошка или непосредственно порошковым облаком; охла-

ждение зоны горения в результате затрат теплоты на нагрев

частиц порошка, их частичного испарения и разложения в пла-

мени, механического огнепреграждения, достигаемого при про-

хождении пламени сквозь порошковое облако (создание того же

эффекта, что и в узких каналах огнепреградителей). Порошковое

облако выполняет также и экранирующую функцию: преграждая

поток лучистой энергии пламени, оно позволяет вплотную под-

ходить к очагу горения и эффективно на него воздействовать.

Порошковые составы используют на основе карбонатов и бикар-

бонатов натрия и калия с различными добавками.

Порошки нетоксичны, неэлектропроводны,- не оказывают вред-

ного воздействия на материалы, не замерзают при низкой темпе-

ратуре. Недостатком порошкового тушения помимо высокой стои-

мости и трудностей хранения является сильное запыление по-

мещения.

Во всех системах порошковые составы подаются сжатым воз-

Духом или азотом.

К огнетушащии средствам химического торможения реакции

горения относятся галогенные углеводороды — хладоны'- броми-

стый метил, бромистый этил, бромистый метилен, тетрафторди-

бромэтан, трифторбромметан. Галогенные углеводороды можно

применять для тушения всех видов нефтепродуктов, твердых

органических материалов, водорода и др. Хорошие диэлектриче-

ские свойства хладонов позволяют применять их для тушения

пожаров оборудования, находящегося под напряжением, исполь-

зовать для пожарной защиты ВЦ. Не рекомендуется использовать

хладон для тушения металлов, гидридов металлов, а также для

тушения пожаров, где в качестве окислителя участвует не кисло-

род, а другие вещества.

К недостаткам хладонов следует отнести: коррозионную агрес-

сивность, способность обжигать кожный покров, наркотический

эффект и сравнительно высокую стоимость.

Сухой чистый просеянный песок, покрывала (асбестовые по-

лотна, брезент, кошма и др.) эффективны для тушения небольших

очагов пожара. Этот метод основан на изолировании очага горе-

ния от воздуха.

Первичные средства пожаротушения. К первичным средствам

пожаротушения относятся огнетушители, бочки с водой, ведра,

лунки с песком, ломы, топоры, лопаты и т. п. Огнетушители клас-

сифицируют по следующим признакам: по способу транспортиро-

вания (переносные и передвижные); по виду огнетушащих веществ

(водные, пенные, углекислотные, порошковые, хладоновые); по

способу подачи огпетушащего вещества к очагу пожара (под дав-

лением газов в результате химической реакции, под давлением

заряда или рабочего газа над огнетушащим веществом, под дав-

лением рабочего газа в отдельном баллоне, при свободном истече-

нии огнетушащего вещества, под давлением энергии направлен-

ного взрыва); по количеству использованного огнетушащего ве-

щества (объемы корпусов до 5, 10 и более 10 л).

В промышленности применяют жидкостный огнетушитель мар-

ки ОЖ-7, который заряжается водой с добавками ПАВ или вод-

ным раствором сульфанола, сульфоната, пенообразователя " и

смачивателя.

До настоящего времени находили применение химически пен-

ные огнетушители ОХП-10 (рис. 4.2) и ОХВП-10. Для приведения

в действие химических пенных огнетушителей поворачивают ру-

коятку запорного устройства на 180°, переворачивают огнетуши-

тель вверх дном и направляют струю в очаг загорания. При пово-

-роте рукоятки открывается внутри огнетушителя кислотный ста-

кан, кислотная и щелочная части заряда смешиваются, в резуль-

тате их взаимодействия образуется углекислый газ, который ин-

тенсивно перемешивает жидкость, образуя пену. Давление в кор-

пусе огнетушителя повышается, и пена выбрасывается через

отверстие наружу. Во ВНИИПО разработан новый огнетушащии

236