Огнетушащие вещества: классификация, особенности применения. Огнетушащие вещества, область их применения Состояние огнетушащего вещества
Научным языком, огнетушащим называют вещество, обладающее необходимыми свойствами, дающими возможность создания условий по прекращению процесса горения.
На практике, огнетушащие вещества – это опытным путем длительного отбора определенные, выбранные субстанции в различном агрегатном состоянии, используемые различными ; в т.ч. пожарной техникой, первичными средствами для оперативной борьбы с начинающими очагами пожаров в зданиях, сооружениях, на территориях населенных пунктов, предприятий, организаций.
Это знакомые всем переносные, передвижные огнетушители, ПК с комплектами рукавов, стволов; с установленными на них , без которых сегодня сложно представить интерьер офисных, административных, деловых зданий; торгово-развлекательных, спортивных, выставочных центров.
Классификация огнетушащих веществ
Классы огнетушащих веществ по физическим характеристикам воздействия на очаг пожара, процесс его локализации с последующей ликвидацией, по главному принципу прекращения реакции горения подразделяются на следующие основные группы и к ним относятся:
- – вода, водные растворы солей, с добавками смачивателей – поверхностно-активных веществ, а также углекислота в твердом агрегатном состоянии – в виде снега.
- . Воздушно-механическая пена разной кратности – от низкой до высокой степени; порошковые составы; сухие негорючие вещества: песок, земля, щебень, мелкая галька, отходы котельных, металлургических производств – шлаки, флюсы; а также листовые, укрывные материалы, такие как , покрывала, успешно применяемые для борьбы с небольшими очагами начинающегося пожара.
- – инертные газы: аргон, азот; водяной пар, туман из тонкораспыленной воды, смеси газов с водой, а также дымовые газы.
- Огнетушащие вещества химического торможения реакции горения . По научной терминологии их также называют ингибиторами процесса горения. Это хладоны; углеводороды с содержанием галоидов, составы на их основе; аэрозольные огнетушащие составы; распыляемые водные бромэтиловые растворы; порошковые составы.
По физическим характеристикам
- Огнетушащие жидкости.
- Порошковые составы.
- Газы, газовые огнетушащие составы.
Огнетушащие вещества также можно разделить на классы по возможности проводить электрический ток, что немаловажно, необходимо учитывать при проектировании, монтаже и применении как первичных средств борьбы с начинающимися очагами огня, так и при пуске ручных, автоматических :
- Проводящие электроток – вода и ее растворы солей различных кислот, водяной пар, туман, взвесь, в т.ч. формируемые водяными установками пожаротушения, а также все виды воздушно-механической пены.
- К не электропроводным относятся все газовые и порошковые составы, используемые как в переносных, передвижных огнетушителях, так и в , .
Важно также знать о том, что не все огнетушащие вещества, ждущие своего часа до использования, полезны человеку, некоторые вполне могут нанести ему вред тем или иным способом, классифицируются по токсичности для организма в целом, опасности для органов дыхания:
- Малотоксичные – углекислота.
- Токсичные – фреоны, галоид-содержащие углеводороды.
- Опасные для дыхания без индивидуальных средств защиты – порошковые, аэрозольные взвеси, газы, образовывающиеся в воздушном пространстве помещений, защищаемых газовыми, порошковыми, аэрозольными системами, установками пожаротушения,
Об этом часто забывают производители, поставщики такого оборудования, предлагая их как равноценную и более дешевую альтернативу традиционным и, главное, безопасным для людей, находящихся в защищаемых помещениях, водяным и .
Требования к огнетушащим веществам
Их можно сформулировать в порядке приоритетов:
- Эффективность применения, возможность использования на различных видах пожарной нагрузки.
- Невысокая, желательно низкая стоимость.
- Доступность, наличие, возможность быстрого восполнения запасов. Так, если в качестве огнетушащего вещества выступает вода, то идеальным вариантом является наличие сети наружного противопожарного водоснабжения для тушения территории, зданий городов, поселков; внутреннего пожарного водопровода для работы от ПК внутри строений. Худшим, но приемлемым вариантом будет наличие , или для возможности установки пожарной автотехники, подключения .
- Безопасность для здоровья людей, находящихся как внутри защищаемых установками автоматического пожаротушения зданий, сооружений, так и непосредственно, использующими их в ходе тушения от пожарной техники, ручными средствами борьбы с огнем.
Увы, как правило, безопасность людей по сравнению с возможностью быстро ликвидировать пожар тем или иным огнетушащим веществом не в приоритете. Поэтому проектировщики, разработчики оборудования , создавая, конструируя , принудительной подачи чистого воздуха, стараются компенсировать это различными способами; информируя об опасности, обеспечивая возможность людям быстро покинуть здания, сооружения, используя не задымленные .
В целом, к огнетушащим веществам предъявляют следующие нормативные требования в области ПБ:
- должны обеспечить ликвидацию очага поверхностным, объемным способом или комбинированными способами их подачи с учетом характеристик огнетушащих веществ, и в соответствии с тактикой тушения пожара.
- необходимо применять для тушения пожаров тех материалов, взаимодействие с которыми не приводит к опасности взрыва или новых очагов возгорания.
- должны полностью сохранять в процессе хранения в нормативные сроки, и в ходе транспортировки/подачи свои физико-химические свойства, необходимые для ликвидации пожара.
- не должны оказывать опасное воздействие на здоровье людей и окружающую среду, превышающее принятые ПДК.
Лекция по теме
Основным средством локализации, ликвидации очагов пожаров, происходящих как на территории населенных пунктов, так и вне городской черты остается вода и ее различные растворы. Это самое доступное, недорогое, легко транспортируемое, подаваемое к местам пожара вещество, безвредное для людей; хорошо хранящееся, главное, весьма эффективное при тушении большинства горючих, сгораемых веществ, материалов как естественного, так и искусственного/синтетического происхождения – от древесины до пластмасс, пластиков.
В тех случаях, когда вода в силу своих физико-химических свойств не справляется с тушением органических веществ, например, при горении большинства товарных продуктов нефтепереработки; тогда эффективным средством тушения выступает пена, генерируемая из водных растворов пенообразователя как ручными, так и стационарными устройствами.
Если же горение веществ по каким-либо причинам сложно или невозможно ликвидировать с помощью воды или пены, то тогда применяют порошковые, газовые или аэрозольные огнетушащие составы, эффективно справляющиеся с этой задачей.
Среди огнетушащих средств, допустимых к применению при тушении различных веществ, прежде всего следует выделить воду и водные растворы со смачивателями и растворенными в ней солями различных кислот; пену, полученную из водных растворов различных видов пожарных пенообразователей.
Можно эффективно локализовать, ликвидировать как начинающиеся очаги, так и развивающиеся пожары следующих веществ и материалов:
- Горение твердых веществ.
- Пожары горючих жидкостей, в т.ч. нефтепродуктов, включая такие как гудрон, асфальт, парафин.
- Натуральный и синтетический каучук.
(таблица в высоком разрешении доступна по кнопке скачать после статьи)
Основные принципы тушения пожара. Средства и методы пожаротушения.
Тушение пожара представляет собой процесс воздействия сил и средств, а также использование методов и приемов для его ликвидации.
При тушении пожаров используются следующие приемы:
Изоляция очага горения от воздуха или снижение процентного содержания кислорода путем разбавления воздуха негорючими газами;
Охлаждение очага горения ниже определенных температур (водой, водными растворами солей);
Торможение скорости химической реакции в пламени (ингибирование);
Механический отрыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или воды;
Создание огневой преграды в зоне реакции, вследствие чего пламя распространяется через узкие каналы с потерей тепловой энергии в стенках каналов.
Вода Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.
Пена Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнетушащие свойства пены определяют ее кратностью - отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико-химических свойств оказывают влияне природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.
В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно-механические.
Газы При тушении пожаров инертными газообразными разбавители используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащие действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции.
Ингибиторы Все описанные выше огнетушащие составы оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают на них ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в пожаротушении нашли огнетушащие составы - ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).
Галогеноуглеводороды (хладоны или ранее фреоны)
огнегасители на основе углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогенов. Применение основано на эффекте торможения им скорости химической реакции в зоне горения.
Средства тушения пожара можно разделить на две группы:
1. Первичные. Применяются для тушения небольших очагов пожара. К первичным средствам пожаротушения относятся:
а) внутренние пожарные краны. Это элемент внутреннего противопожарного водопровода, который оборудуется рукавом и стволом. Он должен быть расположен на высоте 1,35 м от пола на лестничных клетках у входов, в коридорах.
б) огнетушители. Это технические устройства, предназначенные для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения.
По виду огнетушащих средств огнетушители делятся на:
Пенные огнетушители. Предназначены для тушения твердых материалов и горючих жидкостей, за исключением электроустановок. Например, ОХП-10 (огнетушитель химический пенный).
Углекислотные огнетушители. Применяются для тушения небольших очагов горения веществ, материалов и электроустановок, за исключением веществ, которые горят без доступа кислорода. Огнетушащий эффект достигается за счет снижения температуры горения и процентного содержания кислорода в зоне горения. Например, ОУ-2, ОУ-5, 2 и 5 – вместимость жидкой углекислоты
Аэрозольные огнетушители. Применяются для тушения электроустановок под напряжением. Не применяются для тушения веществ, которые горя без доступа кислорода, а также щелочных и щелочноземельных металлов.
Порошковые огнетушители. Предназначены для тушения электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, ЛВЖ, щелочноземельных металлов. Например, ОП-10.
в) песок, войлок, асбестовое волокно, бочки с водой.
Первичные средства пожаротушения устанавливаются на видных местах внутри и вне помещений. Переносные огнетушители должны размещаться на расстоянии не менее 1,2 м от проема двери и на высоте не более 1,5 м от уровня пола, считая от низа огнетушителя. Допускается установка огнетушителей в шкафах, но конструкция их должна позволять визуально определить тип огнетушителя и обеспечить свободный доступ к нему. Для размещения первичных средств в производственных помещениях и на территории предприятия используются специальные щиты. Они окрашиваются в красный цвет и находятся на видном месте. Емкости для хранения воды должны иметь объем не менее 200 литров и комплектоваться крышкой и ведром. Ящики для песка должны иметь объем 0,5 м 3 , 1 м 3 , 3м 3 и комплектоваться совковой лопатой. Полотно должно иметь размеры 1×1 м, 2×1,5 м, 2×2 м. Их следует хранить в металлических, пластмассовых футлярах с крышками.
Характеристика основных огнетушащих веществ
К веществам, ликвидирующим пожар относятся: 1. Вода. Вода обладает тремя свойствами огнетушения: охлаждает зону горения или горящие вещества, разбавляет реагирующие вещества в зоне горения и изолирует горючие вещества от зоны горения. Водой нельзя тушить щелочные металлы, установки и оборудование, находящиеся под напряжением, нефтепродукты, вещества плохо смачивающиеся водой (хлопок, торф). 2. Огнетушащие пены. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует очаг горения. Различают два вида устойчивых пен: - Воздушно-механическая пена. Она представляет собой механическую смесь воздуха - 90%, воды – 9,6 % и поверхностно-активного вещества (пенообразователя) - 0,4%. - Химическая пена. Она образуется при взаимодействии карбоната или бикарбоната натрия или щелочного и кислотного раствора в присутствии пенообразователей. Характеристиками пены являются ее: - Устойчивость. Это способность пены сохранятся при высокой температуре во времени (т.е. сохранение ее первоначальных свойств). Имеет стойкость около 30-45 минут; - Кратность. Это отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована, достигающая 8-12; - Биоразлагаемость; - Смачивающая способность. Это изоляция зоны горения путем образования на поверхности горящей жидкости паронепроницаемого слоя. 3. Инертные разбавители . Инертные разбавители снижают скорость реакции, так как часть теплоты горения расходуется на их нагрев. Применением в качестве средств пожаротушения инертных разбавителей: - Водяной пар. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода. - Азот, и диоксидуглерода. Понижает концентрацию кислорода в очаге горения и тормозит интенсивность горения. Нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы. Применяется для тушения электрических установок, т.к. не является электропроводным. Он храниться в баллонах в сжиженном состоянии под давлением. - Аргон. - Дымовые газы .
4. Галогеноуглеводороды. Галогенуглеводородные составы - огнегасители на основе углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогенов. Применение основано на эффекте торможения им скорости химической реакции в зоне горения. Наиболее эффективное действие оказывают бром-, фторпроизводные метана и этана. 5. Твердые огнетушащие вещества. Огнетушащие порошки – мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками. Применяются порошки на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, хлориды натрия и калия. Принцип тушения порошковыми составами заключается либо в изоляции горящих материалов от воздуха, либо в изоляции паров и газов от зоны горения. Порошковые составы применяют для тушения металлов и металлоконструкций, металлоорганических соединений, газового пламени. Преимущества порошковых составов это: - возможность тушения пожаров электрооборудования; - использования при минусовых температурах; - нетоксичны; - не оказывают коррозионного действия; - не приводят в негодность оборудование, материалы.
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Работа 1. Выбор огнетушащих веществ и
средств пожаротушения
Цель работы: Ознакомиться с огнетушащими составами и выбрать средства для конкретной ситуации.
Основные понятия
Быстрое и эффективное тушение пожара может быть достигнуто в том случае, если правильно выбрано средство тушения и осуществлена его своевременная подача в очаг горения. Выбор огнетушащих веществ, средств пожаротушения производится на основе их классификации и характеристики.
ОГНЕТУШАЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Классификация огнетушащих веществ
Огнетушащие вещества классифицируют:
По способу прекращения горения:
охлаждающие очаг горения: вода, твердая углекислота.
разбавляющие (снижающие процентное содержание кислорода в очаге горения): углекислый и др. инертные газы, водяной пар.
изолирующего действия (изолирующие горящую поверхность от кислорода воздуха): воздушно-механическая пена, порошки, песок, растворы.
ингибитирующие (тормозящие химическую реакцию горения): составы с галоидосодержащими углеводородами - хладоны, порошковые аэрозольные составы - АОС.
По электропроводности:
электропроводные: вода, растворы, водяной пар, пена.
неэлектропроводные: газы, порошковые составы.
По токсичности:
нетоксичные: вода, пена, порошковые составы, песок.
малотоксичные: углекислота
токсичные: фреоны, галоидированые составы № 3, 5, 7 и др.
Характеристика некоторых огнетушащих веществ
Вода и растворы. Вода является основным средством тушения пожаров. Она дешева, доступна, легко подается к месту горения, хорошо сохраняется в течение длительного времени, не обладает токсическими свойствами, эффективна при тушении большинства сгораемых материалов.
Высокая огнетушащая способность воды обуславливается ее значительной теплоемкостью. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С теплоемкость воды равна 1 ккал/кг. Из 1 л. воды образуется 1750 л. сухого насыщенного пара. При этом затрачивается 539 ккал. тепловой энергии. Выделяющийся пар вытесняет кислород из зоны горения.
Однако вода обладает большой силой поверхностного натяжения, поэтому проникающая способность воды не всегда бывает достаточной. Известен ряд материалов (пыль, хлопок и др.), в поры которых вода не в состоянии проникнуть и прекратить тление. В таких случаях для снижения поверхностного натяжения и повышения проникающей способности в воду добавляют определенное количество (от 0.5 до 4% по весу) поверхностно-активных веществ-смачивателей. Наиболее распро-стра-нены следующие смачиватели: пенообразователь ПО-1, ПО-5.
Применение смачивателей при прочих равных условиях уменьшает расход воды в 2-2.5 раза и сокращает время тушения на 20-30%. Недостаток смачивателей - их агрессивность.
Для тушения пожаров применяется вода в виде сплошных и тонко распыленных струй. Распыленная вода может быть с успехом применена для тушения нефтепродуктов. При этом важным условием успеха тушения является создание над горящей поверхностью доста-точно плотной завесы из мелких капель. Эта завеса ограничивает поступ-ление кислорода из окружающей среды в зону горения. Кислород, проникший сквозь завесу в зону горения, разбавляется паром, образовав-шимся в результате испарения капель воды. В результате создаются условия, при которых горение невозможно.
Воду в виде сплошных струй применяют для механического отрыва пламени и в меньшей степени чем распыленную воду для охлаждения окружающих конструкций. Недостатком сплошной струи является низкий коэффициент исполь-зования теплоемкости воды из-за короткого времени ее контакта с зоной горения.
Для тушения лесных и степных пожаров применяют различные растворы солей. Для получения раствора к воде добавляют соли хлористого кальция, каустическую соду, глауберову соль, сернокислый аммоний и др., которые повышают теплоемкость воды и после ее испарения образуют на обработанной раствором поверхности пленку из солей. Эта пленка предотвращает повторное загорание потушенного очага от искр и угольков.
Однако вода - не универсальное средство. Со многими веществами, например, со щелочными и со щелочноземельными металлами она вступает в химическую реакцию с выделением водорода, сопровождающуюся значительным выделением тепла. Некоторые соединения, например, гидросульфит натрия при взаимодействии с водой разлагаются. Поэтому в подобных случаях, а также при тушении электроустановок, вода не может рекомендоваться в качестве огнетушащего вещества.
Пены являются эффективным средством пожаротушения. Огнету-шащие пены подразделяются на химическую и воздушно-механическую . Химическую пену получают в результате химической реакции нейтрализации между кислотой и щелочью. Оболочка пузырьков этой пены состоит из смеси водных растворов солей и пенообразующих веществ. Сами пузырьки заполняются углекислым газом - продуктом химической реакции.
Воздушно-механическую пену получают в результате механи-ческого перемешивания пенообразующего раствора с воздухом. Оболочка пузырьков воздушно-механической пены состоит из водного раствора пенообразователей типа ПО-1, ПО-5.
Полученная огнетушащая пена характеризуется:
стойкостью (способностью пены противостоять разрушению в течение определенного времени: чем выше стойкость пены, тем эффективнее процесс тушения);
кратностью пены (отношением объема пены к объему исходных продуктов:);
Различают: низкократные пены с кратностью до 12, средней кратные от 12 до 100 и высокократные К100 (наиболее эффективные).
вязкостью (способностью пены к растеканию по поверхности);
дисперсностью (размерами пузырьков).
Для повышения стойкости пены применяют поверх-ностно_актив-ные вещества (костный или столярный клей), а для хранения при низких температурах - этанол (C 2 H 3 OH) или этиленгликоль.
Пены применяют для тушения пожаров класса A, B, C. Нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов и электрооборудования под напряжением.
Двуокись углерода. Двуокись углерода, подаваемая в очаг пожара, может быть в твердом состоянии (углекислый снег), газообразном и аэрозольном. Действие СО 2 на очаг горения основано на разбавлении кислорода в зоне горения.
Углекислый снег может быть получен при условии быстрого испарения жидкой углекислоты. Получаемая снегообразная углекислота имеет плотность 1.5 г/см 3 при - 80?С. Снегообразная углекислота снижает температуру и уменьшает содержание кислорода в зоне горения. Из 1 л. твердой кислоты образуется 500 л. газа.
В газообразном состоянии двуокись углерода применяют для объемного тушения внутри помещений, заполняя весь объем и вытесняя из него кислород. Аэрозольная двуокись углерода (в виде мельчайших кристаллических частичек) наибольший эффект дает в помещениях, в воздухе которых могут находиться мельчайшие сгораемые частички (хлопок, пыль и др.) В этом случае двуокись углерода не только производит тушение, но и способствует быстрому осаждению взвешенных в воздухе частичек. Для прекращения горения в помещении необходимо создать 30%-ую концентрацию паров углекислого газа.
Применяя двуокись углерода, необходимо помнить, что она представляет опасность для людей. Поэтому входить в помещение после заполнения его двуокисью углерода можно только в кислородных изолирующих противогазах.
Углекислота не электропроводна и испаряется, не оставляя после себя следов. Двуокись углерода применяется при тушении электро-обору-дования, двигателей внутреннего сгорания, при тушении пожаров в хранилищах ценных материалов, в архивах, библиотеках и т.п. Двуокись углерода нельзя применять как огнетушащее вещество при горении этилового спирта, т.к. углекислый газ растворяется в нем, а также при горении веществ, способных гореть без доступа воздуха (термит, целлулоид и т.д.). Кроме CО 2 в качестве огнетушащих веществ применяют и другие инертные газы: азот, шестифтористая сера.
Хладоновые составы - это составы с галоидосодержащими углеводородами. Они представляют собой легкоиспаряющиеся жидкости, вследствие чего их относят к газам или аэрозолям. Основными составами, используемыми при тушении пожаров, являются:
хладон 125 (C 2 HF 5);
хладон 318 (C 4 Cl 3 F 8).
Эти составы на сегодняшний день являются наиболее эффектив-ными средствами тушения пожаров. Действие их основано на ингибитировании химической реакции горения и взаимодействия с кислородом воздуха.
Применяются для тушения пожаров классов А, Б, С и электро-установок при практически неограниченных температурах.
Достоинства:
наиболее эффективны по сравнению со всеми имеющимися составами;
обладают высокой проникающей способностью;
применяются при отрицательных температурах (до -70єC).
Недостатки:
токсичность;
образование коррозионно-активных соединений в присут-ствии влаги;
неэффективны для применения на открытом воздухе;
нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы и кислотосодержащие вещества.
Порошковые составы. К порошковым огнетушащим составам, приме-няющимся в настоящее время, относят:
ПСБ-3М (~90% бикарбанат натрия);
Пирант-А (~96% фосфаты и сульфаты аммония);
ПХК (~90% хлорид калия);
АОС - аэрозолеобразующие составы.
Кроме основных составляющих огнетушащих порошков в их состав входят антислеживающие и гидрофобные добавки.
Разработаны для тушения горящих щелочных и щелочно-земельных металлов, а также широко применяются для тушения пожаров классов: А, Б, С, и Е.
Порошковые огнетушащие составы применяют для тушения пожаров классов А, В, С и Е, электроустановок под напряжением.
Неэффективны при тушении:
тлеющих материалов и веществ, горящих без доступа кислорода.
Действие огнетушащих порошков ПСБ-3М и Пирант-А основано на изоляции горящей поверхности от доступа кислорода.
Действие порошковых составов ПХК и АОС заключается в ингибитировании химической реакции горения и уменьшении содержания O 2 в зоне горения.
Порошки ПХК и АОС являются самыми перспективными на сегодняшний день. Особой эффективностью обладают аэрозольные огнетушащие составы - АОС.
АОС представляют собой твердотопливные или пиротехнические композиции, способные к самостоятельному горению без доступа воздуха с образованием огнетушащих продуктов горения - инертных газов, высокодисперсных солей и окислов щелочных металлов. Эти соединения малотоксичны, экологически безвредны.
В настоящее время применяются:
пламенные АОС;
охлажденные АОС.
Пламенные составы при срабатывании устройств аэрозо-леобра-зующих составов имеют факел пламени достигающий несколько метров и температуру продуктов горения на выходе 1200-1500єC. Это является их недостатком.
Охлажденные аэрозолеобразующие составы получают с помощью специальных охлаждающих насадок. Это позволяет снизить температуру АОС при горении от 600 до 200єC, но при этом аэрозольная смесь будет содержать продукты неполного сгорания АОС, что значительно повышает токсичность продуктов горения по сравнению с пламенными АОС.
АОС используют для тушения в огнетушителях, в генераторах различных типов, как в автономном режиме, так и в автоматических установках аэрозольного пожаротушения.
Для эффективной борьбы с очагами пламени во время пожара нужны специальные вещества, которые позволят локализовать и нейтрализовать огонь, не допуская его распространение на большие площади. К ним относятся специальные огнетушащие вещества, основными задачами которых являются:
- исключить доступ воздуха к очагу возгорания;
- прекратить подачу горючего жидкого и газообразного вещества в область горения;
- снизить активность химических реакций, поддерживающих горения;
- охладить область горения до температур, при которых не происходит самовозгорание;
- разбавить газообразную и жидкую горючую среду негорючими компонентами.
Чтобы можно было быстро и эффективно потушить пожар важно правильно подобрать огнетушащий состав и обеспечить его быструю доставку в очаг возгорания. Выбор составов для бороньбы с пожаром на конкретном объекте определяется исходя из их физических и химических характеристик.
Область применения
Огнетушащие вещества – это специальные субстанции, которые применяются для заполнения систем первичного пожаротушения, а также для использования различной пожарной техникой, применяемой для ликвидации возгорания и очагов открытого пламени.
К оборудованию первичного пожаротушения относятся индивидуальные средства борьбы с огнем в виде ручных и передвижных огнетушителей, автономных систем тушения пожаров, подключенных к охранно-пожарной сигнализации.
В зависимости от объекта, на котором произошло возгорание, и от класса пожара может использоваться тот или иной тип субстанций для эффективной борьбы с огнем. Чтобы правильно подобрать огнетушащие вещества понятие их классификации является важным аспектом.
Классификация веществ
Для борьбы с огнем используются средства, которые способны обеспечить быстрое прекращение горения как на поверхности, так и в объеме за счет химико-физического воздействия на объект горения. Все вещества для тушения можно разделить на несколько категорий.
- Огнетушащие вещества охлаждающего действия. Они обеспечивают снижение температурного режима в очагах горения, что исключает самовоспламенения близлежащих материалов и последующего распространения огня. К ним относятся вода и твердая углекислота.
- Изолирующие. Эти субстанции обеспечивают прекращение подачи кислорода к раскаленным поверхностям, что исключает продолжение горения. К ним относятся различные негорючие сухие порошки, воздушно-механическая пена, не поддерживающие горение растворы.
- Огнетушащие вещества разбавления. С их помощью снижается концентрация кислорода в очагах горения, а также разбавляется горючее средство, не поддерживающими горение, добавками. К таким веществам относится инертный газ и углекислый газ, пар и распыляемая вода.
- Ингибитирующие. Эти вещества обеспечивают снижение активности химической реакции горения, вследствие чего пламя начинает тухнуть и гаснет. Такие субстанции включают в свой состав галоидосодержащие углеводороды.
Химико-физические свойства огнетушащих веществ
Чтобы понять какое вещество следует использовать при тушении пожара, рассмотрим, какие бывают огнетушащие вещества и их свойства.
Вода и водные солевые растворы
Вода относится к одним из наиболее распространенных веществ для тушения пожаров различных классов. Широкое практическое применение воды обусловлено тем, что она дешевая, легко подается к месту возгорания и может сохраняться на протяжении длительного времени.
Высокие показатели тушения огня водой обуславливаются ее высокой теплоемкостью, которая при Т=+20ºС составляет 1ккал/л. При испарении воды из одного ее литра может образоваться более 1500 л перенасыщенного пара Н 2 О, который впоследствии вытесняет О 2 из области горения. В процессе парообразования нужно около 540 ккал энергии, что позволяет существенно снизить температуру области горения.
Поскольку вода владеет большим показателем поверхностного натяжения, ее проникающих свойств не всегда достаточно, особенно когда горят пылевидные материалы. В таком случае она используется совместно с поверхностно активными веществами (0,50…4%).
Обратите внимание!
Чтобы эффективно тушить лесные/степные пожары в воде растворяют различные соли. Наиболее часто применяют сернокислотный аммоний, хлористый кальций, каустическую соль и пр.
Ограничения:
Важно помнить!
Вода не является универсальным средством пожаротушения.
От ее использования следует оказаться при тушении:
- электрифицированного оборудования, которое пребывает под высоким напряжением;
- щелочных и щелочноземельных металлов, с которыми вода вступает в реакцию с последующим выделением горючего водорода и большого количества тепла;
- веществ, поддерживающих горение и без доступа воздуха.
Пена для тушения возгораний
Эти огнетушащие вещества и их классификация предусматривают использование двух типов пены – создаваемой химической реакцией или механическим способом, используя воздух.
Химическую пену получают вследствие протекания химической реакции между щелочной и кислой средой. Оболочка отдельных пузырьков такого типа пены включает в свой состав пенообразующий материал и водный солевой раствор. Сами пузырьки наполняются СО 2 , который появляется в результате происходящей химической реакции.
Воздушную пену получают, когда происходит перемешивание воздушного потока со специальными пенообразующими веществами. Оболочка пузырей этой пены имеет в своем составе только пенообразователь.
Ограничения:
Пена не может быть использована при тушении:
- электрифицированных установок;
- щелочноземельных, а также щелочных металлов.
Двуокись углерода
Применяется в твердом, в виде «углекислого снега», или в газообразном/аэрозольном состоянии.
Использование «углекислого снега» позволяет существенно понизить температуру в очаге пожара, а также уменьшает концентрацию кислорода, подаваемого к очагу пламени. СО 2 в твердом состоянии владеет плотностью 1500 кг/м 3 , а из одного литра этого вещества можно получить до 500 литров газа.
Эти огнетушащие вещества в газовой форме эффективно применяются для тушения в объеме. Газ заполняет все помещение, вытесняя кислород из зоны горения.
Аэрозольные смеси двуокиси углерода будут полезны, когда в воздухе присутствует высокая концентрация мелких сгораемых частичек, которые с помощью аэрозоля можно осадить.
Ограничения:
Важно помнить!
СО 2 в любом состоянии является опасным для людей. Поэтому, доступ помещение, где использовалось этот материал, следует осуществлять с использованием специальных защитных средств.
СО 2 не может применяться при тушении:
- этилового спирта;
- веществ и материалов, которые горят и тлеют и без доступа кислорода.
Хладоны для тушения
Эти вещества являются высокоэффективными составами, включающими галлоидосодержащие углеводороды. Вещества-хладоны будут эффективны для быстрого тушения пожаров разного класса, включая и установки под рабочим напряжением. Их воздействие основано на снижении активности химических реакций, поддерживающих горение, а также возможности взаимодействия с кислородом воздушной среды, что позволяет снизить его концентрацию.
Ограничение:
Хладоны являются токсичными и опасными для людей. С их помощью нельзя тушить:
- кислосодержащие субстанции;
- щелочные, а также щелочноземельные металлы.
Подробное описание огнетушащих веществ
Заключение
Благодаря широкому спектру различных тушащих веществ можно эффективно бороться с пожарами различного класса и разной сложности. Чтобы быстро нейтрализовать огонь важно правильно подобрать материал для тушения. При выборе следует учитывать ограничения на тушение определенных веществ, а также и то, что некоторый огнетушащий материал является токсичным и может составлять опасность для людей и окружающей среды.
Огнетушащие вещества
Наименование параметра | Значение |
Тема статьи: | Огнетушащие вещества |
Рубрика (тематическая категория) | Технологии |
Основные принципы прекращения горения
Принципы прекращения горения. Огнетушащие вещества.
1. Охлаждение реагирующих веществ.
2. Изоляция реагирующих веществ от зоны горения.
3. Разбавление реагирующих веществ до негорючих концентраций или концентраций, неподдерживающих горение. (уменьшение содержания горючего компонента)
4. Торможение скорости химических реакций горения (ингибирование)
Огнетушащие вещества, которые применяют для тушения пожаров, как правило, обладают комбинированным воздействием на процесс горения.
В качестве данных веществ используют воду, воздушномеханическую и химическую пены, инертные газы, пар, порошки, хладоны, аэрозоли.
Жидкие огнегасительные вещества
Для тушения пожаров в качестве жидкого огнегасительного средства широкое распространение получила вода.
Она обладает большой теплоемкостью, значительным увеличением объёма при парообразовании (1 л в – 1700 л пара).
По этой причине, покрывая поверхность горящих веществ, вода поглощает много тепла, охлаждая их до температуры, при которой горение прекращается, а образующийся пар изолирует на неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ время горящую поверхность от кислорода воздуха. Вместе с тем, струя воды (подается под напором) механически сбивает пламя с горящих поверхностей.
Для огнегасительных свойств воды применяют специальные вещества – смачиватели (ПВА), которые позволяют сократить расход воды в 2 – 2,5 раза.
Тушение пожаров распыленной водой также повышает ее эффективность (распыленная вода интенсивно охлаждает поверхность, а образующийся пар препятствует проникновению кислорода).
При этом крайне важно учитывать следующие ее отрицательные свойства, как огнегасительного вещества:
1. Не тушить электроустановку, находящуюся под напряжением! Вода является проводником электричества, в связи с этим, прежде чем приступить к тушению горящего электрооборудования, крайне важно отключить ток.
2. Нельзя тушить водой вещества, воспламеняющиеся или реагирующие при соприкосновении с ней с выделением взрывоопасных газов (карбиды щелочных металлов).
3. Нельзя тушить огнеопасные жидкости, имеющие плотность, меньшую чем у воды, т.к. они всплывают на поверхность воды, увеличивая площадь горения.
4. Нельзя тушить битум и жиры (происходит их выброс и разбрызгивание)
Пенообразные огнегасительные вещества
Представляют собой смесь газа (углекислый газ или воздух) с жидкостью (водные растворы солей, кислот). Для устойчивости пены в нее вводят ПВА.
Огнегасительный эффект пены связан с образованием над горючей жидкостью экрана, который тормозит скорость образования горючих газов и паров, а также снижает концентрацию кислорода в зоне горения. Наибольшее распространение получили два вида пен:
1) Химическая пена (образуется в результате химической реакции, связанной с выделением газа). Для этой цели используют специальный порошок сернокислый алюминий + бикарбонат натрия Al 2 (SO 4) 3 + NaHCO 3 и ПАВ.
2) Воздушно-механическая пена. Образуется при механическом смешении воздуха, воды и ПАВ. Применяют для тушения нефтепродуктов и твердых горючих веществ.
Пены характеризуются кратностью (объем пены к объёму жидкости) и временем ее разрушения.
Газообразные огнегасительные вещества
В качестве газов для тушения применяют двуокись углерода СО 2 (углекислый газ или диоксид), азот, аргон и водяной пар.
Размещено на реф.рф
Их действие основано на разбавлении горючей парогазовой среды, ᴛ.ᴇ. снижении концентрации кислорода до значений, при которых реакция горения прекращается.
1) Двуокись углерода применяют для тушения эл. Оборудования, двигателей внутреннего сгорания, в случаях, когда применение воды может вызвать повреждение аппаратуры и приборов.
Это газ без цвета и запаха, в 1,5 раз тяжелее воздуха. Быстро испаряется, за счёт чего вызывает охлаждение зоны горения, а также разбавляет горючие газы и кислород в зоне горения. Нельзя использовать при горении К, Na, щелочноземельных металлов.
2) Азот. Снижает концентрацию кислорода и горючих газов, не поддерживает горение.
Но первые две группы веществ нельзя использовать для веществ способных тлеть.
3) Водяной пар.
Размещено на реф.рф
Эффект состоит в разбавлении кислорода.
4) Огнетушащий состав получается сжиганием твердотопливной композиции, которая может гореть без доступа воздуха. Образуемый в качестве продукта сгорания аэрозоль состоит из газовой фазы (преимущественно диоксида углерода) и взвешенных частиц (наподобие огнетушащих порошков, только с еще более мелкими размерами частиц, что повышает огнетушащую способность).
5) Хладоны (галогеноуглеводороды) нахзывают торможение реакций горения, тюе. Являются ингибиторами. Являются диалектриками и могут использоваться для тушения электрооборудования. Имеют низкую температуру замерзания и могут использоваться при отрицательных температурах. При этом опасность представляет токсическое воздействие хладонов и продуктов их термического разложения на организм человека.
Твердые огнегасительные вещества
Применяют для ликвидации загорания щелочных металлов, не поддающихся тушению другими огнегасительными веществами, а также для тушения газового пламени.
Представляют собой порошки различных составов (кальцинированная сода, графит, стеариновая кислота͵ стеараты железа и алюминия).
Огнегасительное действие порошков состоит по сути в том, что они разлагаются в зоне горения с образованием углекислого газа, который разбавляет кислород и препятствует доступу кислорода в зону горения.
Механизм их действия состоит в ингибировании горения, ᴛ.ᴇ. в торможении скорости химических реакций горения.
Выбор способа тушения и способа подачи огнетушащего вещества определяется видом горящего вещества, материала или оборудования и условиями протекания пожара.
Огнетушащие вещества - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Огнетушащие вещества" 2017, 2018.
Огнетушащие вещества, классификация, область применения Пожарная характеристика производственных процессов отрасли Пожарно-профилактические мероприятия выполняют в процессе проектирования, строительства и эксплуатации предприятия. ... .
Способы пожаротушения В соответствии с основными условиями (составляющими), которые определяют возможность возникновения процесса горения, для его прекращения могут быть использованы следующие способы пожаротушения: 1) охлаждение очага (зоны) горения... .
Классификация помещений по степени пожароопасности В основу классификации зданий и сооружений положены основные пожарные показатели применяемых в-в и материалов с учетом их кол-ва. В соответствии с «Общесоюзными нормами технолог.проектирования» (1986г.) здания и... .
-
В качествеогнетушащих веществ используются: - вода или вода со смачивателями и другими добавками; - огнетушащая пена (воздушно-механическая и химическая); - твердая углекислота; - инертные газы (главным образом СО2 и N2), а также водяной пар; - огнетушащие порошки; -... .
Процесс тушения пожаров подразделяется на локализацию и ликвидацию огня. Локализация – это ограничение распространения огня и создание условий для его ликвидации. Ликвидация - это полное прекращение горения и исключение возможности повторного возгорания. Эти цели... .
Класс пожара Характеристика горючей среды или горящего объекта Рекомендуемые огнетушащие вещества А Обычные твёрдые горючие материалы (дерево, уголь, бумага, резина, текстильные материалы и др.). Все виды огнетушащих веществ (прежде всего вода). ... .