Класифікація основних вогнегасних речовин загальні. Вогнегасні речовини: хімічні властивості, види. Вогнегасні речовини допустимі до застосування при гасінні пожеж різних речовин та матеріалів
Перш ніж перейти до класифікації та конструкцій вогнегасників, необхідно розглянути властивості найбільш поширених вогнегасних речовин, що використовуються для заряджання вогнегасників.
Як заряди в вогнегасниках використовуються такі вогнегасні речовини:
. Вода та водні розчини хімічних речовин;
. Піна;
. Порошкові склади;
. Аерозольні склади;
. Газові склади;
Водні засоби гасіння:
Вода - найпоширеніший засіб гасіння пожеж, що обумовлено її доступністю, низькою вартістю, значною теплоємністю та високою прихованою теплотою пароутворення. Однак вода має досить високу температуру замерзання, низьку теплопровідність, високий коефіцієнт поверхневого натягу (що перешкоджає її швидкому розтіканню по поверхні твердих матеріалів, що горять, проникненню вглиб і їх змочування). У зв'язку з цим вода частіше застосовується у вигляді розчинів з різними добавками, які надають їй особливих властивостей: знижують температуру замерзання, або знижують коефіцієнт поверхневого натягу, підвищуючи її змочуючу здатність, або підвищує її в'язкість.
Гасіння горючих рідин компактним струменем води призводить до її неефективного використання. Пояснюється це тим, що вода має невисокий коефіцієнт теплопровідності, тому, проходячи через смолоскип, вона майже не встигає нагрітися і поглинути тепло; у вигляді великих крапель вона летить далі чи падає вниз. Це може призвести до збільшення площі пожежі внаслідок розбризкування рідини, що горить, або розтікання її по поверхні води.
Найбільш вогнегасною здатністю має струмінь води тонкого розпилення - з діаметром крапель менше 150 мкм, які інтенсивно випаровуючись, забирають значну кількість тепла від вогнища пожежі та знижують вміст кисню повітря (перетворюючись на пару, вода збільшується в обсязі приблизно 1700 разів). Тонкорозпорошена вода не розбризкує рідину, що горить. І, крім того, вона поєднує у собі переваги як рідкого, так і газового засобу гасіння. Отримання тонкого розпилення досягається застосуванням спеціальних форсунок, нагріванням води вище за температуру її кипіння і подальшого викиду перегрітої води на вогнище пожежі або створенням газонасиченого розчину СО2 у воді за допомогою спеціальних розпилювачів. Однак тонкодисперсний струмінь води в результаті зменшення діаметра крапель і винесення їх висхідними газовими потоками має недостатню проникаючу здатність, що ускладнює гасіння (оскільки доводиться близько підходити до вогнища пожежі). Так при гасінні твердих матеріалів, покладених у штабель, струмінь не проникає всередину його та не пригнічує горіння. Вирішенням цієї проблеми стало застосування імпульсного викиду води з високою швидкістю подачі її на осередок горіння.
Піна:
Іншим ефективним і не менш поширеним, ніж вода, вогнегасним засобом є піна. Вона часто застосовується для гасіння пожеж, оскільки може одночасно чинити як ізолюючу, так і охолоджувальну дію. Охолоджувальна дія піни дозволяє у багатьох випадках виключити повторне самозаймання палива після руйнування шару піни.
Піна є дисперсною системою типу газ - рідина, в якій кожна бульбашка газу (для вогнегасників це - повітря) укладений в оболонку з тонкої плівки і вони пов'язані один з одним цими плівками в єдиний каркас.
Однак, не всі піни можуть бути використані для гасіння пожеж. Марно, наприклад, гасити рідину, що горить мильною піною, оскільки вона миттєво руйнується в осередку пожежі. Піни, що застосовуються для цих цілей, повинні мати високу структурно-механічну міцність, щоб за час, необхідний для її накопичення і гасіння пожежі, збережеться на поверхні горючої рідини. Тому, крім поверхнево - активних речовин, які власне і беруть участь у створенні піни, в рецептуру піноутворювача обов'язково вводять стабілізатора.
Крім піни, для гасіння пожеж застосовується повітряна емульсія. Вона на відміну від піни є системою, що складається з окремих бульбашок повітря, і пов'язаних єдиним каркасом і вільно розподілених у рідині. Така емульсія утворюється при ударі розпиленого рідинного заряду вогнегасника поверхню палаючої речовини.
У вітчизняній практиці водні розчини піноутворювачів «у чистому вигляді» практично не використовують як заряд повітряно-пінних вогнегасників. Так як піноутворювачі не можуть довго зберігатися у вигляді робочих розчинів, до них додають спеціальні солі, що підвищують стійкість робочих розчинів і вогнегасну здатність піни, що отримується з них (особливо для гасіння твердих речовин).
Основним компонентом для отримання вогнегасної піни є водні розчини піноутворювачів.
За хімічним складом піноутворювачі поділяються на вуглеводневі (ПО-3НП, ПО-6НП, ПО-6ТС, ПО-6ЦТ, ТЕАС, «МОРПЕН» та ін.) та фторовмісні (ПО-6ТФ, ПО-6А3F, «Меркулівський», «Плівкоутворюючий» " та ін.)
За призначенням піноутворювачі діляться на піноутворювачі загального призначення (ПО-3НП, ПО-6ТС) та цільового призначення (ПО-6НП, «МОРПЕН», «Полярний», фторсодержащіе), які застосовуються в особливих умовах або для гасіння конкретної групи горючих речовин.
Піна характеризується рядом параметрів, одним із яких є значення кратності - відношення об'єму піни до об'єму розчину, з якого вона була отримана, тобто. до обсягу її рідкої фази. Хімічна піна має кратність не вище 5. Повітряно-механічна піна може бути низькою кратністю (від 4 до 20), середньою (від 21 до 200) і високою кратністю (понад 200). Для отримання піни високої кратності потрібні спеціальні піногенератори частіше з вентилятором, що забезпечує примусову подачу повітря з необхідною витратою. Тому генератори піни високої кратності у вогнегасниках не застосовують.
Порошкові склади:
Іншою вогнегасною речовиною, яка знаходить все більш широке застосування завдяки своїй універсальності, є порошкові склади, що являють собою дрібнодисперсні мінеральні солі, які оброблені спеціальними добавками для надання їм плинності та зниження здатності до змочування та поглинання води. Найбільший ефект гасіння порошком досягається, коли його частинки мають розмір близько 5-15 мкм, проте такий порошок важко подавати на осередок горіння. Тому порошок роблять полідисперсним, тобто. що складається з великих (розміром від 50 до 100 мкм) та дрібних частинок. При подачі порошку зі стовбура чи вогнегасника потік великих частинок захоплює і доставляє дрібні частинки до осередку горіння. Для одержання порошкових складів використовують амонійні солі фосфорної кислоти, карбонати, бікарбонати, хлориди лужних металів та інші сполуки.
Залежно від призначення порошкові склади поділяються на порошки загального призначення, які можуть гасити пожежі твердих вуглецевмісних та рідких горючих речовин, горючих газів та електрообладнання під напругою до 1000 В, та порошки спеціального призначення, які застосовують для гасіння металів, металоорганічних сполук, гідридів металів ( пожежі класу D) або інших речовин, що мають унікальні властивості. Гасіння пожеж порошками загального призначення здійснюється за рахунок створення вогнегасної концентрації в обсязі над поверхнею, що горить, порошками спеціального призначення - шляхом засипки та ізоляції поверхні пального від кисню повітря.
Вогнегасні порошки в залежності від того, які класи пожежі ними можуть бути погашені, поділяються таким чином:
. Порошки типу АВСЕ, основний активний компонент яких – фосфорно-амонійні солі (Пірант-А, Вексон-АВС, ІСТО-1, «Фенікс» та ін). Вони призначені для гасіння твердих, рідких, газоподібних горючих речовин та електроустаткування, що перебуває під напругою.
. Порошки типу ВСІ основним компонентом яких може бути бікарбонат натрію або калію, сульфат калію, хлорид калію, сплав сечовини з солями вугільної кислоти та ін. (ПСБ-3М, Вексон-ВСЄ, ПХК та ін). Ці порошки призначені для гасіння рідких, газоподібних горючих речовин та електрообладнання, що знаходиться під напругою (осередки пожежі класу А цими порошками марно гасити).
. Порошки типу D (порошки спеціального призначення), основний компонент яких є хлорид калію, графіт і т.д. (ПХК, Вексон-D та ін); застосовуються для гасіння металів, металовмісних сполук.
Порошки екологічно інертні і можуть застосовуватися для гасіння будь-якого класу пожеж горючих речовин у широкому діапазоні температур (від -50 до +50).
Як і інші вогнегасні речовини, порошки мають низку істотних недоліків. Так вони не мають охолоджувального ефекту, тому після гасіння можливі випадки займання вже загашеної речовини. Вони забруднюють об'єкт гасіння. В результаті утворення порошкової хмари знижується видимість (особливо у приміщенні невеликого обсягу). Крім того, хмара порошку має дратівливі дії на органи дихання та зору. Так як порошки є дрібнодисперсними системами (основна маса частинок порошку має розмір менше 100 мкм), частинки порошку схильні до агломерації (утворення грудок) та злежування, а речовини, що входять до їхньої рецептури, - до поглинання води та її пар (у тому числі з повітря).
Аерозольні склади:
Останнім часом все ширше застосування знаходять аерозольні вогнегасні склади. Як джерело їх отримання використовуються спеціальні аерозолеобразующие твердопаливні чи піротехнічні композиції, здатні до горіння без доступу повітря. Аерозольні вогнегасні склади утворюються безпосередньо в момент гасіння при горінні таких композицій. При згорянні аерозолеутворюючого складу виділяється вогнегасний аерозоль, що на 35-60 % складається з твердих частинок солей та оксидів лужних металів розміром 1-5 мкм, негорючих газів та пари (N2, CO2, H2O та ін.). Висока вогнегасна ефективність (але тільки при об'ємному способі гасіння) аерозольних складів обумовлена досить тривалим часом збереження аерозольного хмари над осередком горіння і підтриманням початкової вогнегасної концентрації, а також високою проникною здатністю. За цим параметром аерозольні склади наближаються до газових засобів гасіння пожежі. У момент застосування аерозольних засобів гасіння відбувається також випалювання кисню повітря в атмосфері замкнутого об'єму, розведення її інертними продуктами згоряння заряду, пригнічення ланцюгової реакції окислення в полум'ї високодисперсними активними твердими частинками. Аерозольні склади не злежуються; тверді дрібні частинки з розвиненою поверхнею мають високу активність, так як утворюються безпосередньо в момент застосування; аерозольні генератори не вимагають трудомісткого обслуговування тощо. Однак при всіх своїх позитивних якостях аерозольні склади мають багато недоліків, властивих вогнегасним порошкам. Крім того, в пристроях під час їх застосування розвивається висока температура, а в деяких конструкціях має місце наявність відкритого полум'я, тому вони можуть самі стати джерелом займання (наприклад, при помилковому спрацьовуванні). Конструкторам доводиться застосовувати спеціальні пристрої для того, щоб прибрати відкрите полум'я і знизити температуру аерозолю, що утворюється.
Газові склади:
Найбільш «чистими» вогнегасними речовинами є газові склади. Як заряди в газових вогнегасниках використовують діоксид вуглецю і хладону.
Діоксид вуглецю (вуглекислота) при температурі 20 0С та тиску 760 мм рт.ст. є безбарвним газом з кислуватим смаком і слабким запахом, в 1,5 рази важчим за повітря. Будучи інертним газом, діоксид вуглецю не підтримує горіння; при введенні його в область полум'яного горіння в кількості близько 30% об. і зниження вмісту кисню до 12-15% про. полум'я гасне, а при зниженні концентрації кисню в повітрі до 8% об. припиняються і процеси тління. При переході рідкого діоксиду вуглецю (який саме в такому вигляді знаходиться в вогнегаснику) в газ його обсяг збільшується в 400-500 разів, причому цей процес йде з великим поглинанням тепла. Діоксид вуглецю застосовується або у газоподібному стані, або у вигляді снігу. Він забруднює і майже діє сам об'єкт гасіння; має гарні діелектричні властивості, досить високу проникаючу здатність; не змінює своїх властивостей у процесі зберігання.
Найбільший ефект досягається при гасінні діоксидів вуглецю пожеж у замкнутих обсягах.
З недоліків, якими володіє ця вогнегасна речовина, слід зазначити таке: охолодження металевих деталей вогнегасника до температури порядку мінус 60 0С; накопичення на пластмасовому розтрубі значних зарядів статистичної електрики (до кількох тисяч вольт); зниження при його застосуванні вмісту кисню в атмосфері приміщення тощо.
Наприкінці слід зазначити, що з зарядки в вогнегасники можуть використовуватися лише вогнегасні речовини, мають санітарно-епідеміологічний висновок і сертифікат пожежної безпеки Росії. Для вогнегасників, що постачаються з-за кордону в зарядженому вигляді, наявність сертифіката пожежної безпеки на вогнегасну речовину не потрібна, потрібна наявність тільки санітарно-епідеміологічного висновку.
Вогнегасні речовини - речовини, що мають фізико-хімічні властивості, які дозволяють створити умови для припинення горіння. До О. ст. відносяться вода, піни, порошки, гази, аерозолі. Найбільш поширене О. в. - Вода. Може застосовуватися у вигляді суцільних та розпорошених (тонкорозпорошених) струменів.
Вогнегасна піна - колоїдна система, що складається з бульбашок газу, оточених плівками рідини. Утворюється при додаванні до води піноутворювачів. Розрізняють піни низької (до 20), середньої (20-200) та високої (понад 200) кратності. Найбільш ефективна піна, отримана з фторвмісних піноутворювачів, що мають плівкоутворювальну дію. Вона може використовуватися для гасіння твердих матеріалів та всіх класів горючих рідин, крім хімічно взаємодіючих із водою.
Вогнегасні порошки - дрібно подрібнені (20-60 мкм) мінеральні солі з різними добавками, що забезпечують плинність і перешкоджають злежуванню (комкування). Порошки загального призначення використовують для гасіння твердих матеріалів, що горять, горючих рідин, газів і електроустаткування під напругою. Порошки спеціального призначення застосовують для гасіння металів, металоорганічних сполук. Всі види порошків швидко пригнічують горіння, але не мають охолодну дію.
Вогнегасні гази включають інертні розріджувачі: діоксид вуглецю, азот, аргон, водяна пара, димові гази та леткі інгібітори - деякі галогенвуглеводні (хладони). Діоксид вуглецю застосовується для об'ємного гасіння горючих рідин, електрообладнання та ін. Ефективніші хладони, в першу чергу бромсодержащие. Розроблені та застосовувані для заміни бромсодержащих хладонов хлорфторвуглеводні поступаються їм по вогнегасної здатності.
Дуже ефективний клас О. в. об'ємного гасіння - вогнегасні аерозолі, які отримують при спалюванні в генераторах спеціальних твердопаливних композицій. Складаються з твердих частинок розміром менше 2 мкм та газів. Найбільшу перспективу мають т.з. холодні аерозолі. Вони ефективніші за бромовмісні хладони і можуть застосовуватися для гасіння твердих матеріалів, крім горючих в режимі тління, і горючих рідин.
30 Вогнегасники, автоматичні установки пожежогасіння.
Автоматична установка пожежогасіння (АУПТ) - установка пожежогасіння, що автоматично спрацьовує при перевищенні контрольованим фактором (факторами) пожежі порогових значень у зоні, що захищається. Відмінною особливістю автоматичних установок є виконання ними та функцій автоматичної пожежної сигналізації. При цьому всі автоматичні установки пожежогасіння (крім спринклерних) можуть приводитися в дію ручним та автоматичним способом. Спринклерні установки пожежогасіння наводяться виключно автоматично.
Станом на 1914 р. у Росії було змонтовано понад 400 установок автоматичного пожежогасіння.
Будинки, споруди та будівлі повинні бути оснащені автоматичними установками пожежогасіння у випадках, коли ліквідація пожежі первинними засобами пожежогасіння неможлива, а також у випадках, коли обслуговуючий персонал знаходиться в будівлях, спорудах і будівлях, що захищаються не цілодобово.
Автоматичні установки пожежогасіння повинні забезпечувати досягнення однієї або кількох з таких цілей:
Ліквідація пожежі у приміщенні (будівлі) до виникнення критичних значень небезпечних чинників пожежі;
Ліквідація пожежі у приміщенні (будівлі) до настання меж вогнестійкості будівельних конструкцій;
Ліквідація пожежі в приміщенні (будівлі) до заподіяння максимально допустимої шкоди майну, що захищається;
Ліквідація пожежі в приміщенні (будівлі) до настання небезпеки руйнування технологічних установок.
Тип автоматичної установки пожежогасіння, вид вогнегасної речовини та спосіб її подачі у вогнище пожежі визначаються залежно від виду пального матеріалу, об'ємно-планувальних рішень будівлі, споруди, будови та параметрів навколишнього середовища.
У реальних умовах осередки пожежі можуть виникнути в місцях, важкодоступних для доставки диспергованих і пінних вогнегасних речовин, що подаються стаціонарними установками пожежогасіння з утворенням численних «тіньових» зон. З цих причин стаціонарні установки пожежогасіння часто забезпечують лише локалізацію пожежі. Крім того, низка установок за принципом дії призначена тільки для локалізації пожежі. До них відносяться автоматичні вогнезахисні затвори та двері, водяні завіси та ін. У зв'язку з викладеним застосування автоматичних установок пожежогасіння передбачає обов'язкову участь у ліквідації локалізованої пожежі оперативних підрозділів пожежної охорони чи добровільних формувань.
Водяні АУПТ
Водяні АУПТ - використовують як вогнегасну речовину воду або воду з добавками. Поділяються за типом зрошувачів на спринклерні та дренчерні.
Система пожежогасіння тонкорозпорошеною водою
Дренчерні установки водяного пожежогасіння (ДУВП) застосовують, як правило, для захисту приміщень з підвищеною пожежною небезпекою, коли ефективність пожежогасіння може бути досягнута лише при одночасному зрошенні всієї площі, що захищається. Дренчерні установки застосовують, крім того, для зрошення вертикальних поверхонь (протипожежних завіс у театрах, технологічних апаратів, резервуарів з нафтопродуктами тощо) та створення водяних завіс (захисту отворів або навколо будь-якого апарату).
До складу водяної АУПТ входять:
Насосні агрегати;
розподільні трубопроводи з зрошувачами;
спонукальні системи;
Вузли керування;
Запірна, запірно-регулююча та захисна арматура (засувки, вентилі, зворотні клапани);
ємності (резервуари та гідроакумулятори);
Дозатори;
компресор;
Оповіщувачі;
Обладнання електроавтоматики (контролю та управління);
Технічні засоби для виявлення пожежі.
Пінні АУПТ
Пінні установки пожежогасіння використовуються переважно для гасіння легкозаймистих рідин та горючих рідин у резервуарах, горючих речовин та нафтопродуктів, розташованих як усередині будівель, так і поза ними. Дренчерні установки пінного АПТ використовуються для захисту локальних зон будівель, електроапаратів, трансформаторів. Спринклерні та дренчерні установки водяного та пінного пожежогасіння мають досить близьке призначення та пристрій. Особливість пінних установок АПТ - наявність резервуару з піноутворювачем та дозуючих пристроїв при роздільному зберіганні компонентів вогнегасної речовини.
Використовуються такі дозувальні пристрої:
Насоси-дозатори, що забезпечують подачу піноутворювача у трубопровід;
Автоматичні дозатори з Вентурі трубою і діафрагмово-плунжерним регулятором (при збільшенні витрати води зростає перепад тиску в трубі Вентурі, регулятор забезпечує подачу додаткової кількості піноутворювача);
Піносмішувачі ежекторного типу;
Баки-дозатори, що використовують перепад тиску, що створює труба Вентурі.
Інша відмінна особливість установок пінного пожежогасіння – застосування пінних зрошувачів чи генераторів. Існує ряд недоліків, властивих усім системам водяного та пінного пожежогасіння: залежність від джерел водопостачання; складність гасіння приміщень із електроустановками; складність технічного обслуговування; великий, а часто непоправний, збиток будівлі, що захищається.
Газові АУПТ
Газові АУПТ - сукупність технічних стаціонарних технічних засобів пожежогасіння для гасіння вогнищ пожежі рахунок автоматичного випуску газового вогнегасної речовини (складу). За конструктивним виконанням можуть бути двох типів: централізовані та модульні. Як вогнегасні речовини використовуються зріджені та стислі гази.
Зріджені:
Хладон23;
Хладон125;
Хладон218;
Хладон227еа;
Хладон318Ц;
Шестифосфорна сірка;
Двоокис вуглецю
Інерген.
До складу газової АУПТ входять:
розподільні трубопроводи з насадками;
спонукальні системи;
Батареї;
Секції набірні;
Побудювально-пускові секції;
розподільники повітря;
розподільні пристрої;
Балон-ресивер;
Зарядна станція;
Оповіщувачі;
Електроавтоматика (контролю та управління), технічні засоби виявлення пожежі.
Порошкові АУПТ
Порошкові АУПТ використовують вогнегасний порошок. Застосовуються для локалізації та ліквідації пожеж класів А, В, С та електроустаткування (електроустановок під напругою). Установки можуть застосовуватися для локалізації або гасіння пожежі на площі, що захищається, локального гасіння на частині площі або об'єму, гасіння всього об'єму, що захищається. При використанні імпульсних модулів порошкового пожежогасіння параметр пробивної напруги до розрахунку може не прийматися.
Установки не забезпечують повного припинення горіння та не повинні застосовуватися для гасіння пожеж:
Горючих матеріалів, схильних до самозаймання і тління всередині об'єму речовини (тирса, бавовна, трав'яне борошно, папір та ін.);
Хімічних речовин та їх сумішей, пірофорних та полімерних матеріалів, схильних до тління та горіння без доступу повітря.
У листі Директора Департаменту попередження надзвичайних ситуацій М. І. Фалєєва від 13 вересня 2006 р. містяться рекомендації щодо незастосування систем порошкового пожежогасіння у приміщенні з масовим перебуванням людей (понад 50 осіб).
Аерозольні АУПТ
Вперше застосування аерозольних засобів для гасіння пожеж описано в 1819 р. Шумлянським, який використовував для цього димний порох, глину і воду. У 1846 р. Кюн запропонував коробки, споряджені сумішшю селітри, сірки та вугілля (димний порох), які рекомендував кидати в палаюче приміщення і щільно зачиняти двері. Незабаром застосування аерозолів було припинено внаслідок їх низької ефективності, особливо у негерметичних приміщеннях.
Установки об'ємного аерозольного пожежогасіння не забезпечують повного припинення горіння (ліквідації пожежі) та не повинні застосовуватись для гасіння:
Волокнистих, сипких, пористих та інших горючих матеріалів, схильних до самозаймання та (або) тління всередині шару (об'єму) речовини (тирса, бавовна, трав'яне борошно та ін.);
Хімічних речовин та їх сумішей, полімерних матеріалів, схильних до тління та горіння без доступу повітря;
Гідридів металів та пірофорних речовин;
Порошків металів (магній, титан, цирконій та ін.).
Забороняється застосування установок:
У приміщеннях, які можуть бути покинуті людьми на початок роботи генераторів;
Приміщення з великою кількістю людей (50 осіб і більше);
Приміщення будівель та споруд III і нижче ступеня вогнестійкості за СНиП 21-01-97 установок з використанням генераторів вогнегасного аерозолю, що мають температуру понад 400 °C за межами зони, що віддаляється на 150 мм від зовнішньої поверхні генератора.
Роботизовані установки пожежогасіння
Роботизована установка пожежогасіння - стаціонарний автоматичний засіб, який змонтований на нерухомій підставі, складається з пожежного ствола, що має кілька ступенів рухливості та оснащений системою приводів, а також із пристрою програмного управління та призначений для гасіння та локалізації пожежі або охолодження технологічного обладнання та будівельних конструкцій.
Під вогнегасними речовинами у пожежній тактиці розуміються такі речовини, які безпосередньо впливають на процес горіння та створюють умови для його припинення (вода, піна та ін.).
Вогнегасних речовин у природі багато. Крім того, сучасна технологія дозволяє отримувати такі вогнегасні речовини, яких немає у природі. Однак не всі вогнегасні речовини вживаються на озброєння пожежних підрозділів, а лише ті, які відповідають певним вимогам. Вони повинні:
мати високий ефект гасіння при порівняно малій витраті;
бути доступними, дешевими та простими у застосуванні;
не чинити шкідливої дії при їх застосуванні на людей та матеріали, бути екологічно чистими.
За основною (домінуючою) ознакою припинення горіння вогнегасні речовини поділяються на:
охолоджувальної дії (вода, твердий діоксид вуглецю та ін.);
розбавляючої дії (негорючі гази, водяна пара, тонкорозпорошена вода тощо);
ізолюючої дії (повітряно-механічна різної кратності
піна, сипучі негорючі матеріали та ін.);
інгібуючої дії (гало ідовані вуглеводні: бромистий метилен, бромистий етил, тетра-фтордиброметан, вогнегасні склади на їх основі та ін.).
Однак слід зазначити, що всі вогнегасні речовини, надходячи в зону горіння, припиняють горіння комплексно, а не вибірково, тобто вода, будучи вогнегасним засобом охолодження, потрапляючи на поверхню матеріалу, що горить, частково буде діяти як речовина розбавляє і ізолюючої дії. Більш детально механізми припинення горіння водою та іншими вогнегасними речовинами будуть розглянуті нижче.
Залежно від основного процесу, що призводить до припинення горіння, способи гасіння можна розділити на чотири групи (рис. 2.1):
охолодження зони горіння або палаючої речовини;
розведення реагуючих речовин;
ізоляції реагуючих речовин від зони горіння;
хімічного гальмування реакції горіння
Способи припинення горіння, засновані на принципі охолодження реагуючих речовин або палаючих матеріалів, полягають у впливі на них охолоджуючими вогнегасними речовинами; засновані на ізоляції реагуючих речовин від зони горіння - у створенні між зоною горіння та горючим матеріалом або окислювачем ізолюючого шару з вогнегасних матеріалів та речовин; засновані на розведенні реагуючих речовин або хімічному гальмуванні реакції горіння у створенні в зоні горіння або навколо неї негорючого газового або парового середовища.
Підіб'ємо деякі підсумки сказаного вище, оформивши їх у вигляді схеми (рис. 2.2).
Кожен із способів припинення горіння можна виконати різними
Вогнегасні речовини – це речовини, за яких припиняється процес горіння. Найвідоміший із них – вода. Але сьогодні в системах пожежогасіння застосовуються вогнегасні речовини різного агрегатного стану, які ефективніші, ніж вода, впливають на вогнище загоряння. Їх розробляли дослідним шляхом із урахуванням фізичних властивостей вогню. Сьогодні ці речовини використовуються у всіх засобах гасіння пожеж: вогнегасниках, стаціонарних та мобільних установках.
Вибір останніх визначається залежно від пожежного навантаження об'єкта. Відповідно до цього вибираються і вогнегасні речовини. Їх складування та доставку до місця займання забезпечує система гасіння пожежі. Грамотний вибір вогнегасної речовини, а в деяких системах комбінацію з них визначає класифікація вогнегасних засобів.
Вимоги до вогнегасних речовин прості: ефективно впливати на вогнище загоряння, локалізувати його та остаточно ліквідувати за короткий час. Але процес горіння можна зупинити різними способами, тому й речовини, які його гасять, працюють за різними принципами.
- Процес охолодження. До цієї групи входять речовини, які можуть знизити температуру вогню максимум. До них відносяться вода, сольові водні розчини, суміші, куди внесені спеціальні добавки поверхнево-активної дії. У цю групу можна внести вуглекислоту як снігу.
- Процес ізоляції, у якому речовини обволікають вогнище займання і дають проникнути у нього кисень. До таких вогнегасних матеріалів відносяться пінні розчини, порошки, сипучі матеріали: пісок, земля, шлаки, гравій та інше. У цю ж категорію можна додати покривні засоби пожежогасіння: кошми, покривала, ковдри та інше.
- Процес розведення. Це речовини, за допомогою яких розбавляється повітря, що забезпечує вогонь киснем. Тобто чим більше газів та інших дисперсних матеріалів усередині повітря, тим менше в ньому відсотковий вміст кисню. До таких речовин відносяться водяна пара, тонкорозпорошена вода у вигляді туману, інертні гази (азот, аргон).
- Хімічний процес гальмування горіння. Це колись до зони загоряння вносяться препарати, які знижують інтенсивність горіння інших матеріалів. До цієї групи входять аерозолі, порошки, брометилові розчини, які розпорошуються над осередком займання, а також вуглеводні з галоїдами.
У відео лектор розповідає про хладони (вуглеводні з галоїдами):
Класифікація фізичних властивостей
Тут за основу береться агрегатний стан основних вогнегасних речовин:
- рідкі розчини;
- піна;
- гази;
- порошки.
Крім цього вогнегасні речовини ділять за здатністю пропускати електричний струм. Зрозуміло, що тут два класи:
- Провідні – до них відносяться вода та всі водні розчини, а також водяний туман та пара.
- Не провідні – до них відносяться піна, порошки та гази.
Це важливий поділ, тому що від цього залежить ситуація, пов'язана із електроустановками. Тобто якими з них гасити пожежу на електроустановках можна, а якими не можна. Тому ще на стадії проектування одразу вирішується саме це завдання. Це стосується також вибору вогнегасників.
Третій тип поділу – за токсичністю. Не всі речовини, що використовуються в системах пожежогасіння, безпечні для людини. Тут три групи:
- Малотоксичні. До них відноситься вуглекислота.
- Токсичні. Це різного виду газів: фреони, вуглеводні з галоїдами.
- Небезпечні: порошки, аерозолі.
Найнешкідливішим вважається вода. Але сьогодні її рідко використовують у чистому вигляді, тому що вона, порівняно з іншими матеріалами, є малоефективною. Плюс, для гасіння пожежі знадобиться велика кількість води, що інколи організувати складно.
Тому в арсеналі пожежних розрахунків є протигази. Їхнє головне завдання – захистити органи дихання від токсичних речовин, які утворюються в процесі горіння та гасіння вогню.
Вимоги до вогнегасних речовин
Вимог всього чотири. Ось вони в порядку пріоритетів:
- Висока ефективність незалежно від того, в якій установці або системі пожежогасіння вони застосовуються.
- Низька ціна. Особливо важливо, якщо система пожежогасіння охоплює великі площі об'єкта.
- Знаходження у вільному доступі. Це важливо для поповнення запасів. Наприклад, якщо система гасіння пожежі ґрунтується на воді. Тоді оптимальний варіант – якщо на об'єкті зроблено великі запаси рідини у резервуарах або система пожежогасіння підключена до міського водопроводу. Останній варіант кращий за перший, тому що резервуари або водойми не завжди можуть забезпечити необхідний об'єм води. Тому їх ємності розраховують із урахуванням пожежного навантаження об'єкта.
- Безпека для людини. В основному це стосується стаціонарних установок, які включаються в автоматичному режимі та відгукуються на пожежні датчики. Тобто система вмикається вже в той час, коли всередині будівлі ще є люди. І якщо випари несуть у собі токсичні речовини, то вони згодом негативно позначаться на здоров'ї людини.
Зі списку добре видно, що безпека людини стоїть не на першому місці. Тому проектувальники, становлячи проекти систем пожежогасіння, намагаються враховувати останній чинник. Наприклад, постачають об'єкти пожежної сигналізації, яка спрацьовує раніше системи включення насосів. Або проектують правильні шляхи евакуації через приміщення, де задимленість буде в рази меншою. Складають шляхи відходу більш короткими та безпечними.
Розглянувши види вогнегасних речовин, переходимо до розгляду рекомендацією, які з них, де можна використовувати.
Почнемо з води, як із найдоступнішого, легко транспортованого та недорогого засобу. По-перше, за допомогою води та її розчинів легко гасяться пожежі на великих площах. При цьому велика кількість матеріалів (від натуральних до штучних) ефективно гасять водою. Плюс до всього, вода – матеріал нешкідливий для людей.
Але є матеріали та обладнання, якими гасити водою суворо забороняється:
- електроустановки;
- нафтопродукти та вихідні матеріали з них.
Для цієї категорії краще використовувати піну, яка генерується з водного розчину. Але у пінних матеріалів є одна важлива властивість – вони щільно закривають собою матеріали і предмети, що горять, перекриваючи до них вільний доступ кисню.
Якщо в процесі пожежі горять матеріали та предмети, які не можна згасити водою, піною та водними розчинами солей та кислот, то застосовують порошкові вогнегасні речовини, аерозольні та газові. Всі вони в кілька разів перевершують ефективність гасіння вогнищ займання, але вони дорого, негативно позначаються на здоров'я людини і складні у транспортуванні та зберіганні.
Є матеріали, на які лити воду заборонено:
- бітум;
- негашене вапно;
- солі фосфорної кислоти, металевий калій, магній та натрій, які при зіткненні води утворюють вибух із великим виділенням водню;
- сірчаний ангідрид, нітрогліцерин – причина та сама: вибух.
Це вкорочений перелік. З повним переліком можна ознайомитись на фото нижче:
Вибір вогнегасних речовин
Головна характеристика основних вогнегасних речовин – ефективність гасіння вогню. Але оскільки вплив на вогонь у кожного матеріалу різний, то й вибирати треба відповідно до цієї властивості. Наприклад, вода має високу теплоємність. Щоб її нагріти, треба витратити 2258 Дж/р. Тому навіть сильні загоряння легко згасити водою, тому що практично вся енергія вогню йде на нагрівання води, що заливається. Отже, знижується теплове виділення вогнища займання.
З піною складніше. Тут доведеться враховувати розміри бульбашок газу. Що менше вони за розміром, то краще. Тому що в такому стані піна стає стійкішою. При цьому чим менше щільність піни, тим легше і швидше вона розтікається по ділянці, що горить.
Сьогодні як вогнегасний матеріал використовують інертні гази. Їхнє основне призначення – розбавити концентрацію горючих газів, щоб пожежа не перейшла у вибух. При цьому частина теплової енергії вогню йде на нагрівання газів. А це знову ж таки знижує пожежну обстановку.
У відео показано, як гасять пожежу за допомогою інертних газів:
Висновок на тему
Правильний вибір вогнегасної речовини – запорука ефективного гасіння пожежі. Але, як показує практика, багато об'єктів виходять із ціни матеріалів. І тут вода є оптимальним рішенням. І хоча сьогодні на багатьох об'єктах монтують водяні установки пожежогасіння, інші різновиди їх поступово витісняють. Це з більш високою ефективністю.
Вогнегасна речовина- це речовина, що має фізико-хімічні властивості, що дозволяють створити умови для припинення горіння. Вогнегасні речовини можуть бути у твердому, рідкому або газоподібному стані.
До речовин, що ліквідують пожежу, належать:
1. Вода. Потрапляючи в зону горіння вода нагрівається і випаровується, поглинаючи велику кількість теплоти. При випаровуванні води утворюється пара, яка ускладнює доступ повітря до осередку горіння.
Вода має три властивості вогнегасіння: охолоджує зону горіння або палаючі речовини, розбавляє реагуючі речовини в зоні горіння та ізолює горючі речовини від зони горіння.
Водою не можна гасити:
- - лужні метали, карбід кальцію, при взаємодії з водою виділяється велика кількість теплоти, горючі гази;
- - установки та обладнання, що знаходяться під напругою у зв'язку з високою електропровідністю;
- - нафтопродукти та інші горючі речовини із щільністю меншою за щільність води, т.к. вони виринають і продовжують горіти на її поверхні;
- - речовини, що погано змочуються водою (бавовна, торф).
Вода містить різні природні солі, що призводить до підвищення її корозійної здатності та електропровідності
2. Вогнегасні піни
Піна є масою бульбашок газу, укладених у тонкі оболонки рідини. Пухирці газу можуть утворюватися всередині рідини в результаті хімічних процесів або механічного змішування газу (повітря) з рідиною. Чим менші розміри бульбашок газу та поверхневий натяг плівки рідини, тим більш стійка піна. Розтікаючись по поверхні рідини, що горить, піна ізолює вогнище горіння.
Розрізняють два види стійких пін:
Повітряно-механічна піна.
Вона є механічною сумішшю повітря - 90%, води - 9,6% і поверхнево-активної речовини (піноутворювача) - 0,4%.
Хімічна піна.
Вона утворюється при взаємодії карбонату або бікарбонату натрію або лужного та кислотного розчину у присутності піноутворювачів.
Характеристиками піни є: - Стійкість. Це здатність піни збережеться за високої температури у часі (тобто. збереження її початкових властивостей). Має стійкість близько 30-45 хвилин; - Кратність. Це відношення об'єму піни до об'єму розчину, з якого вона утворена досягає 8-12; - біорозкладність; - Змочує здатність. Це ізоляція зони горіння шляхом утворення на поверхні палаючої рідини паронепроникного шару.
3. Інертні розріджувачі (інертні гасять речовини).
Застосування як засоби пожежогасіння інертних розріджувачів:
- - Водяна пара. Застосовують для гасіння пожеж у приміщеннях до 500 м3 та невеликих пожеж на майданчиках та установках. Пара зволожує палаючі предмети та знижує концентрацію кисню.
- - Азот, та діоксидвуглецю. Знижує концентрацію кисню у вогнищі горіння та гальмує інтенсивність горіння. Не можна гасити лужні та лужноземельні метали. Застосовується гасіння електричних установок, т.к. не є електропровідним. Він зберігається у балонах у зрідженому стані під тиском.
- 4. Галогеновуглеводні (холодони або раніше фреони)
Галогенвуглеводневі склади - вогнегасники на основі вуглеводнів, в яких один або кілька атомів водню заміщені на атоми галогенів. Застосування ґрунтується на ефекті гальмування ним швидкості хімічної реакції в зоні горіння.
Найбільш ефективну дію надають бром-, фторпохідні метану та етану. При цьому реакційна здатність і схильність до термічного розкладання залежить від галогену, що заміщає водень.
Хладони мають специфічні властивості:
- - мають хороші діелектричні властивості, що робить їх придатними для гасіння пожеж електроустаткування, що знаходиться під напругою;
- - Вони в рідкому та газоподібному стані добре формують струмінь, і краплі хладону легко проникають у полум'я;
- - низька температура замерзання дозволяє використовувати їх за мінусових температур;
- - Хороша змочуваність дозволяє гасити тліючі матеріали.
Недоліки хладонов є:
- - підвищена шкідливість для організму людини;
- - є слабкими наркотичними отрутами;
- - продукти їх термічного розкладання мають високу токсичність;
- - Висока корозійна активність.
- 5. Тверді вогнегасні речовини
Вогнегасні порошки - дрібноздрібнені мінеральні солі з різними добавками. Ці речовини у вигляді порошків мають високу вогнегасну ефективність. Вони здатні придушувати горіння не піддається гасіння водою або піною. Застосовуються порошки на основі карбонатів та бікарбонатів натрію та калію, фосфорноамонійні солі, хлориди натрію та калію.
Переваги порошкових складів це
- - Висока вогнегасна ефективність;
- - Універсальність; можливість гасіння пожеж електроустаткування, що перебуває під напругою;
- - Використання при мінусових температурах,
- - нетоксичні;
- - не надають корозійної дії;
- - використовують у поєднанні з розпорошеною водою та пінними засобами гасіння;
- - не приводять у непридатність обладнання, матеріали.
