Головна > Дизайн > Вогнегасні властивості води. Світ водопостачання та каналізації Найнадійнішими у вирішенні завдань пожежогасіння є системи автоматичного пожежогасіння. Дані системи наводяться на дію пожежної автоматикою за показаннями датчиків. У свою чергу, це


Вогнегасні властивості води. Світ водопостачання та каналізації Найнадійнішими у вирішенні завдань пожежогасіння є системи автоматичного пожежогасіння. Дані системи наводяться на дію пожежної автоматикою за показаннями датчиків. У свою чергу, це




МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

МОСКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ БУДІВЕЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЗАСОБИ ТА СПОСОБИ ПОЖЕЖОТУШЕННЯ

КУРСОВА РОБОТА

ВОДА ЯК ЗАСІБ ПОЖЕЖОТУШЕННЯ

Виконала студентка

3 курси, група ПБ

Алексєєва Тетяна Робертівна

Москва 2013

5. Область застосування води

Список літератури

1. Вогнегасна ефективність води

Пожегасіння - це комплекс дій і заходів, спрямованих на ліквідацію пожежі. Виникнення пожежі можливе при одночасному присутності трьох компонентів: палива, окислювача та джерела запалювання. Розвиток пожежі вимагає присутності як горючих речовин і окислювача, а й передачі тепла від зони горіння до пального матеріалу. Тому гасіння пожежі можна забезпечити такими способами:

  • ізоляцією вогнища горіння від повітря або зниження шляхом розведення повітря негорючими газами концентрації кисню до значення, за якого не може відбуватися горіння;
  • охолодженням вогнища горіння до температур нижче температур запалення та спалаху;
  • уповільненням швидкості хімічних реакційв полум'ї;
  • механічним зривом полум'я шляхом впливу на вогнище горіння сильного струменягазу чи води;
  • створення умов вогнеперегородки.

Результати впливів усіх існуючих коштівгасіння на процес горіння залежать від фізико-хімічних властивостейпалаючих матеріалів, умов горіння, інтенсивності подачі та інших факторів. Наприклад, водою можна охолоджувати та ізолювати (або розбавляти) вогнище горіння, пінними засобами – ізолювати та охолоджувати, інертними розріджувачами – розбавляти повітря, знижуючи концентрацію кисню, хладонами – інгібувати горіння та перешкоджати поширенню полум'я порошковою хмарою. Для будь-якого засобу гасіння домінуючим є лише одна вогнегасна дія. Вода має переважно охолоджувальну дію, піни - ізолюючу, хладони та порошки - інгібуючу.

Більшість засобів гасіння є універсальними, тобто. прийнятними для гасіння будь-яких пожеж. У ряді випадків засоби гасіння виявляються несумісними з матеріалами, що горять (наприклад, взаємодія води з лужними металами, що горять, або металоорганічними сполуками супроводжується вибухом).

При виборі засобів гасіння слід виходити з можливості отримання максимального вогнегасного ефекту при мінімальних витратах. Вибір засобів гасіння повинен проводитись з урахуванням класу пожежі. Вода є найбільш широко застосовуваним вогнегасним засобом гасіння пожеж речовин у різних агрегатних станах.

Висока вогнегасна ефективність води та великі масштаби її використання для гасіння пожеж обумовлені комплексом особливих фізико-хімічних властивостей води та насамперед незвичайно високою, в порівнянні з іншими рідинами, енергоємністю випаровування та нагрівання парів води. Так, на випаровування одного кілограма води та нагрівання парів до температури 1000 К необхідно витратити близько 3100 кДж/кг, тоді як аналогічний процес з органічними рідинами вимагає не більше 300 кДж/кг, тобто. енергоємність фазового перетворення води та нагрівання її пари в 10 разів вище, ніж у середньому для будь-якої іншої рідини. При цьому теплопровідність води та її пари майже на порядок вища, ніж для інших рідин.

Добре відомо, що найбільшу ефективність при гасінні пожеж має розпилена, високодисперсна вода. Для отримання високодисперсного струменя води, як правило, потрібен високий тиск, але й при цьому дальність подачі розпорошеної води обмежена малою дистанцією. Новий принципотримання високодисперсного потоку води заснований на новому способі одержання розпорошеної води - шляхом багаторазового послідовного диспергування водного струменя.

Основним механізмом дії води під час гасіння полум'я на пожежі є охолодження. Залежно від ступеня дисперсності крапель води та типу пожежі охолоджуватися може або переважно зона горіння, або матеріал, що горить, або й те й інше разом.

Не менше важливим факторомє розведення горючої газової суміші водяними парами, що веде до її флегматизації та припинення горіння.

Крім цього, розпорошені краплі води поглинають променисте тепло, абсорбують горючий компонент та призводять до коагуляції димових частинок.

2. Переваги та недоліки води

Факторами, що зумовлюють переваги води як вогнегасного засобу, крім доступності та дешевизни є значна теплоємність, висока прихована теплота випаровування, рухливість, хімічна нейтральність та відсутність отруйності. Такі властивості води забезпечують ефективне охолодження не тільки об'єктів, що горять, але і об'єктів, розташованих поблизу вогнища горіння, що дозволяє запобігти руйнуванню, вибуху і загорянню останніх. Хороша рухливість забезпечує легкість транспортування води та доставки її (у вигляді суцільних струменів) у віддалені та важкодоступні місця.

Вогнегасна здатність води обумовлюється охолодною дією, розведенням горючого середовища, що утворюються при випаровуванні парами і механічним впливом на палаючу речовину, тобто. зривом полум'я.

Потрапляючи в зону горіння, на палаючу речовину, вода забирає від матеріалів і продуктів горіння, що горять. велика кількістьтеплоти. При цьому вона частково випаровується і перетворюється на пару, збільшуючись в об'ємі в 1700 разів (з 1 л води при випаровуванні утворюється 1700 л пари), завдяки чому відбувається розведення реагуючих речовин, що само по собі сприяє припиненню горіння, а також витіснення повітря із зони вогнища пожежі.

Вода має високу термічну стійкість. Її пари тільки при температурі понад 1700°С можуть розкладатися на кисень і водень, ускладнюючи цим обстановку в зоні горіння. Більшість же горючих матеріалів горить при температурі, що не перевищує 1300-1350 ° С і гасіння їх водою не є небезпечним.

Вода має низьку теплопровідність, що сприяє створенню поверхні палаючого матеріалу надійної теплової ізоляції. Ця властивість у поєднанні з попередніми дозволяє використовувати її не тільки для гасіння, але і для захисту матеріалів від займання.

Мала в'язкість та не стисливість води дозволяють подавати її по рукавах на значні відстані та під великим тиском.

Вода здатна розчиняти деякі пари, гази та поглинати аерозолі. Отже, водою можна брати в облогу продукти горіння на пожежах у будівлях. Для цих цілей застосовують розпорошені та тонкорозпорошені струмені.

Деякі горючі рідини ( рідкі спирти, альдегіди, органічні кислоти та ін) розчинні у воді, тому, змішуючись з водою, вони утворюють негорючі або менш горючі розчини.

Але водночас вода має низку недоліків, які звужують область її використання як вогнегасного засобу. Велика кількість води, що використовується в гасінні, може завдати непоправної шкоди. матеріальним цінностям, Іноді не менше, ніж сама пожежа. Основний недолік у води як вогнегасного засобу полягає в тому, що через високий поверхневий натяг (72,8*-103 Дж/м 2) вона погано змочує тверді матеріали і особливо волокнисті речовини. Іншими недоліками є: замерзання води при 0 ° С (знижує транспортабельність води при низьких температурах), електропровідність (наводить у неможливості гасіння водою електроустановок), висока щільність(при гасінні легких рідин, що горять, вода не обмежує доступ повітря в зону горіння, а, розтікаючись, сприяє ще більшому поширенню вогню).

3. Інтенсивність подачі води для гасіння

Вогнегасні засоби мають першорядне значення у припиненні горіння. Однак горіння може бути ліквідоване лише в тому випадку, коли для його припинення подається певна кількість вогнегасної речовини.

У практичних розрахунках кількість вогнегасних засобів, необхідних припинення горіння, визначають за інтенсивністю їх подачі. Інтенсивністю подачі називається кількість вогнегасного засобу, що подається в одиницю часу на одиницю відповідного геометричного параметра пожежі (площі, об'єму, периметра чи фронту). Інтенсивність подачі вогнегасних засобів визначають дослідним шляхом та розрахунками при аналізі загашених пожеж:

Q про . з / 60tт П,

Де: - інтенсивність подачі вогнегасних засобів, л/(м 2В·с), кг/(м 2В·с), кг/(м 3· С), м 3/ (м 3· с), л / (м · с); с - витрата вогнегасного засобу під час гасіння пожежі або проведення досліду, л, кг, м 3т - час, витрачений на гасіння пожежі або проведення досвіду, хв;

П – величина розрахункового параметра пожежі: площа, м 2; обсяг, м 3; периметр чи фронт, м.

Інтенсивність подачі можна визначати через фактичну питому витрату вогнегасного засобу;

Qу / 60tт П,

Де Qу - фактична питома витрата вогнегасного засобу за час припинення горіння, л, кг, м3.

Для будівель та приміщень інтенсивність подачі визначають за тактичними витратами вогнегасних засобів на пожежах:

Qф/П,

Де Qф - фактична витрата вогнегасного засобу, л/с, кг/с, м3/с (див. п.2.4).

Залежно від розрахункової одиниці параметра пожежі (м 2, м 3м) інтенсивність подачі вогнегасних засобів поділяють на поверхневу, об'ємну та лінійну.

Якщо в нормативних документах та довідкову літературунемає даних щодо інтенсивності подачі вогнегасних засобів на захист об'єктів (наприклад, при пожежах у будинках), її встановлюють за тактичними умовами обстановки та здійснення бойових дій з гасіння пожежі, виходячи з оперативно-тактичної характеристики об'єкта, або приймають зменшеною в 4 рази порівняно з необхідної інтенсивністю подачі на гасіння пожежі

з = 0,25 I тр ,

Лінійна інтенсивність подачі вогнегасних засобів для гасіння пожеж у таблицях, як правило, не наводиться. Вона залежить від обстановки на пожежі і, якщо використовується при розрахунку вогнегасних засобів, її знаходять як похідний показник від поверхневої інтенсивності:

л = I s h т ,

Де h т - глибина гасіння, м (приймається, при гасінні ручними стволами – 5 м, лафетними – 10 м).

Загальна інтенсивність подачі вогнегасних засобів і двох частин: інтенсивності вогнегасного засобу, що бере участь у припинення горіння I пр. г , та інтенсивності втрат I піт.

I пр. г + I піт .

Середні, практично доцільні значення інтенсивності подачі вогнегасних засобів, звані оптимальними (необхідними, розрахунковими), встановлені досвідченим шляхом і практикою гасіння пожеж, наведені нижче і в табл.

Інтенсивність подачі води при гасінні пожеж, л/(м 2с)

Об'єкт гасіння Інтенсивність1. Будівлі та спорудиАдміністративні будівлі: I - III ступеня вогнестійкості0,06IV ступеня вогнестійкості0,10V ступеня вогнестійкості0,15Підвальні приміщення0,10Гордачні приміщення0,10Ангари, гаражі, майстерні, трамвайні та тролейбусні депо0, 2 вогнестійкості0, 03IV ступеня вогнестійкості0,10V ступеня вогнестійкості0,15Підвальні приміщення0,15Гордачні приміщення0,15Тваринницькі будинкиI - III ступеня вогнестійкості0,10IV ступеня вогнестійкості0,15V ступеня вогнестійкості0, 20Культурно- 0.20Зал для глядачів0,15Підсобні приміщення0,15Млини та елеватори0,14Виробничі будівліI - II ступеня вогнестійкості0,35III ступеня вогнестійкості0, 20IV - V ступеня вогнестійкості0,25Фарби цехи0, 20Підвальні приміщення0,30Згоряються покриття великих площ в виробничих будівлях: При тушении снизу внутри здания0,15При тушении снаружи со стороны покрытия0,08При тушении снаружи при развившемся пожаре0,15Строящиеся здания0,10Торговые предприятия и склады товарно-материальных ценностей0, 20Холодильники0.10Электростанции и подстанции: Кабельные туннели и полуэтажи (подача тонкораспыленной воды) 0, 20Машинні зали та котельні відділення0, 20Галереї паливоподачі0,10Трансформатори, реактори, масляні вимикачі(Подача тонкорозпорошеної води) 0,102. Транспортні засоби Автомобілі, трамваї, тролейбуси на відкритих стоянках0,10Літаки і вертольоти: Внутрішнє оздоблення(при подачі тонкорозпиленої води) 0,08 Конструкції з наявністю магнієвих сплавів0,25 Корпус0,15 Судна (суховантажні та пасажирські): Надбудови (пожежі внутрішні та зовнішні) при подачі цілісних і тонкорозпорошених струменів0, 20 Трюми0,30 ова, при вологості, % 40 - 500, 20 Менш 400,50 Пиломатеріали в штабелях у межах однієї групи при вологості, %; 6 - 140,4520 - 300,30Понад 300, 20Круглий ліс у штабелях0,3Щепа в купах з вологістю 30 - 50 %0,10Каучук (натуральний або штучний), гума та гумотехнічні вироби0,30 Льоно0 20Льонотрести (скирти, пакунки) 0.25Пластмаси: Термопласти0,14Реактопласти0,10Полімерні матеріали та вироби з них0, 20Текстоліт, карболіт, відходи пластмас, тріацетатна плівка0,30Торф на фрезерних полях5 питомій витратіводи 110 - 140 л/м2 та часу гасіння 20 хв.) 0,10 Торф фрезерний у штабелях (при питомій витраті води 235 л/м та часу гасіння 20 хв) 0, 20 Бавовна та інші волокнисті матеріали: Відкриті склади0, 20Закриті 30Целлулоїд та вироби з нього0,404. Легкозаймисті та горючі рідини (при гасінні тонкорозпорошеною водою) у траншеях технологічних лотках0, 20 Термоізоляція, просочена нафтопродуктами0, 20Спирти (етиловий, метиловий, пропіловий, бутиловий та ін.) на складах та спиртзаводах0,40 Нафта та конденсат навколо свердловини фонтану0, 20

Примітки:

При подачі води зі змочувачем інтенсивність подачі таблиці знижується в 2 рази.

Бавовна, інші волокнисті матеріали та торф необхідно гасити тільки з додаванням змочувача.

Витрата води на пожежогасіння визначається залежно від класу функціональної пожежної небезпекиоб'єкта, його вогнестійкості, категорії пожежної небезпеки (для виробничих приміщень), обсягу згідно з СП 8.13130.2009, для зовнішнього пожежогасіння та СП 10.13130.2009, для внутрішнього пожежогасіння.

4. Способи подачі води для пожежогасіння

Найнадійнішими у вирішенні задач пожежогасіння є системи автоматичного пожежогасіння. Дані системи наводяться на дію пожежної автоматикою за показаннями датчиків. У свою чергу це забезпечує оперативне гасіння вогнища загоряння без участі людини.

Автоматичні системи пожежогасіння забезпечують:

спрацювання звукового та світлового оповіщення

видача сигналу "тривога" на пульт пожежної охорони

автоматичне закриття вогнестримних клапанів та дверей

автоматичне включення систем димовидалення

відключення вентиляції

відключення електроустаткування

автоматичну подачу вогнегасної речовини

оповіщення про подання.

Як вогнегасну речовину використовуються: інертний газ - хладон, вуглекислий газ, піна (низькою, середньою, високою кратністю), вогнегасні порошки, аерозолі та вода.

пожежогасіння вода вогнегасна ефективність

"Водяні" установки поділяються на спринклерні, призначені для локального гасіння пожеж, та дренчерні - для гасіння вогню на великій території. Спринклерні установки запрограмовані на спрацьовування при підвищенні температури вище за задану норму. При гасінні вогню струмінь розпорошеної води подається у безпосередній близькості від вогнища займання. Вузли управління даних установок бувають "сухого" типу - для об'єктів, що не опалюються, і "мокрого" - для приміщень, температура в яких не опускається нижче 0 0З.

Спринклерні установки ефективні для захисту приміщень, пожежа в яких, ймовірно, швидко розвиватиметься.

Зрошувачі цього типу установок дуже різноманітні, це дозволяє використовувати їх у приміщеннях з різним інтер'єром.

Спринклер є клапаном, що спрацьовує при впливі на нього термочутливого запірного пристрою. Як правило, це скляна колба з рідиною, що лопається за заданої температури. Спринклери встановлюються на трубопроводах, усередині яких знаходяться вода або повітря під високим тиском.

Як тільки температура в приміщенні підвищується вище заданої, скляний запірний пристрій спринклера руйнується, внаслідок руйнування відкривається клапан подачі води/повітря, тиск у трубопроводі падає. При падінні тиску спрацьовує датчик, який запускає насос, що подає воду трубопровід. Ця опція забезпечує подачу необхідної кількостіводи до місця виникнення пожежі

Існує цілий рядспринклерів, які відрізняються між собою різною температурою спрацьовування.

Спринклери з попередньою дією значно знижують ймовірність помилкового спрацьовування. Конструкція пристрою така, що для подачі води необхідно відкрити обом спринклерам, що входять до складу системи.

Дренчерні системи, на відміну від спринклерних, спрацьовують за командою пожежного сповіщувача. Це дозволяє ліквідувати пожежу ранньої стадії розвитку. Основною відмінністю дренчерних систем є те, що вода для гасіння пожежі подається у трубопровід безпосередньо при виникненні пожежі. Дані системи в момент пожежі значно подають Велика кількістьводи на площу, що захищається. Як правило, дренчерні системи використовуються для створення водяних завіс та охолодження особливо чутливих до нагрівання та легкозаймистих об'єктів.

Для подачі води в дренчерну систему використовується так званий дренчерний вузол управління. Вузол активується електричним, пневматичним чи гідравлічним способом. Сигнал на запуск дренчерної системи пожежогасіння подається як автоматичним способом - системою пожежної сигналізації, і вручну.

Одна з новинок на ринку пожежогасіння – установка із системою тонкорозпорошеною подачею води.

Найдрібніші частинки води, подані під високим тиском, мають високу проникаючу і димоосаджувальну здатність. Ця системазначно посилює вогнегасний ефект.

Системи пожежогасіння тонкорозпорошеною водою розроблені та створені на основі обладнання низького тиску. Це дозволяє забезпечувати високоефективний пожежний захист з мінімальною витратоюводи та високою надійністю. Подібні системи використовуються для гасіння пожеж різних класів. Вогнегасна речовина - вода, а також вода з добавками, газоводяна суміш.

Вода, розпорошена через тонкий отвір, збільшує площу впливу, таким чином, посилюється охолодна дія, яка потім збільшується через випаровування водяного туману. Даний спосіб пожежогасіння забезпечує відмінний ефект осадження частинок диму та відображення теплового випромінювання.

Вогнегасна ефективність води залежить від способу подачі її у вогнище пожежі.

Найбільший вогнегасний ефект досягається при подачі води в розпорошеному стані, оскільки збільшується площа одночасного рівномірного охолодження.

Суцільні струмені використовують при гасінні зовнішніх і відкритих або розвинених внутрішніх пожеж, коли необхідно подати велику кількість води або якщо воді необхідно надати ударну силу, а також пожеж, коли до вогнища близько підійти неможливо, при охолодженні з великих відстаней сусідніх і об'єктів, що горять, конструкцій, апаратів. Цей спосіб гасіння є найпростішим і найпоширенішим.

Суцільні струмені не можна застосовувати там, де може бути борошняний, вугільний та інший пил, здатний утворювати вибухонебезпечні концентрації.

5. Область застосування води

Воду застосовують для ліквідації пожеж класів:

А – деревина, пластмаси, текстиль, папір, вугілля;

В - легкозаймисті та горючі рідини, скраплені гази, нафтопродукти (гасіння тонкорозпорошеною водою);

С – горючі гази.

Воду не можна використовувати для гасіння речовин, що виділяють при контакті з нею тепло, горючі, токсичні чи корозійно-активні гази. До таких речовин відносяться деякі метали та металоорганічні сполуки, карбіди та гідриди металів, гарячі вугілля та залізо. Особливо небезпечна взаємодія води з лужними металами, що горять. Внаслідок такої взаємодії виникають вибухи. При попаданні води на розпечене вугілля чи залізо можливе утворення гримучої воднево-кисневої суміші.

У таблиці 2 наведено речовини, які не можна гасити водою.

РечовинаХарактер взаємодії з водоюМетали: натрій, калій, магній, цинк та ін. горінняГідросульфат натріюВзаємодія з водою супроводжується бурхливим тепловиділенняБітум, перекис натрію, жири, оліїПосилюється горіння, відбуваються викиди палаючих речовин, розбризкування, закипання

Водяні установки неефективні для гасіння легкозаймистих та горючих рідин з температурою спалаху менше 90 про З.

Вода, що має значну електропровідність, у присутності домішок (особливо солей) збільшує електропровідність у 100-1000 разів. При використанні води для гасіння електроустаткування, що знаходиться під напругою, електричний струмв струмені води на відстані 1,5 м від електроустаткування дорівнює нулю, а при добавці 0,5% соди зростає до 50 мА. Тому при гасінні пожеж водою електроустаткування знеструмлюють. При використанні дистильованої води нею можна гасити навіть високовольтні установки.

6. Метод оцінки застосування води

При попаданні води на поверхню палаючої речовини можливі бавовни, спалахи, розбризкування палаючих матеріалів по великій площі, додаткове загоряння, збільшення обсягу полум'я, викид продукту, що горить, з технологічного обладнання. Вони можуть мати великі масштаби чи локальний характер.

Відсутність кількісних критеріїв оцінки характеру взаємодії палаючої речовини з водою ускладнює прийняття оптимальних технічних рішень із застосуванням води в установках автоматичного пожежогасіння. Для орієнтовної оцінки застосування водних засобів можна скористатися двома лабораторними методами. Перший метод полягає у візуальному спостереженні за характером взаємодії води з палаючим у невеликій посудині досліджуваним продуктом. Другий метод передбачає вимірювання об'єму газу, що виділяє, а також ступеня розігріву при взаємодії продукту з водою.

7. Способи підвищення вогнегасної ефективності води

Для підвищення області застосування води як вогнегасний засіб застосовують спеціальні добавки (антифризи), що знижують температуру замерзання: мінеральні солі (К 2СО 3, MgCl 2, СаСl 2), деякі спирти (гліколі). Однак солі підвищують корозійну здатність води, тому практично не застосовують. Застосування ж гліколей значно підвищує вартість гасіння.

Залежно від джерела вода містить різні природні солі, що зумовлюють підвищення її корозійної здатності та електропровідності. Піноутворювачі, солі проти замерзання та інші добавки також посилюють ці властивості. Запобігти корозії контактуючих з водою металевих виробів(корпусів вогнегасників, трубопроводів та ін) можна або нанесенням на них спеціальних покриттів, або додаванням до води інгібіторів корозії. Як останні застосовують неорганічні сполуки(кислі фосфати, карбонати, силікати лужних металів, окислювачі типу хроматів натрію, калію або нітриту натрію, що утворюють на поверхні захисний шар), органічні сполуки (аліфатичні аміни та інші речовини, здатні абсорбувати кисень). Найбільш ефективний їх - хромат натрію, але він токсичний. Для захисту від корозії пожежного обладнання зазвичай використовують покриття.

Для підвищення вогнегасної ефективності води, в неї вводять добавки, що підвищують здатність, що змочує, в'язкість і т.п.

Ефект гасіння полум'я капілярно-пористих, гідрофобних матеріалів, таких як торф, бавовна та ткані матеріали досягається при додаванні до води поверхнево-активних речовин - змочувачів.

Для зменшення поверхневого натягу води рекомендується застосовувати змочувачі - поверхнево - активні речовини: змочувач марки ДБ, емульгатор ОП-4, допоміжні речовини ОП-7 та ОП-10, які є продуктами приєднання семи - десяти молекул етиленоксиду до моно- і діалкілфенолів містить 8-10 атомів вуглецю. Деякі з цих сполук застосовуються також як піноутворювачі для отримання повітряно-механічної піни. Додавання у воду змочувачів дозволяє суттєво підвищити її вогнегасну ефективність. При введенні змочувача витрата води на гасіння знижується вчетверо, а час гасіння - більш ніж удвічі.

Одним із способів підвищення ефективності пожежогасіння водою є використання тонкорозпорошеної води. Ефективність тонкорозпорошеної води обумовлена ​​високою питомою поверхнею дрібних частинок, що підвищує охолодний ефект за рахунок рівномірної дії води, що проникає, безпосередньо на вогнище горіння і збільшення теплознімання. При цьому значно знижується шкідливий вплив води на довкілля.

Список літератури

1.Курс лекцій "Засоби та способи пожежогасіння"

2.А Я. Корольченко, Д.О. Корольченко. Пожежвибухонебезпечність речовин і матеріалів та засоби їх гасіння. Довідник: о 2-й год. - 2-ге вид., перераб. та дод. – М.: Пожнаука, 2004. – Ч.1 – 713с., – Ч.2 – 747с.

.Теребнєв В.В. Довідник керівника гасіння пожежі Тактичні здібності пожежних підрозділів. – М.: Пожнаука, 2004. – 248с.

.Довідник РТП (Клюс, Матвійкін)

1) Вода має великою теплоємністю (4187 Дж/кг · град) при нормальних умовахі високою теплотою пароутворення (2236 кДж/кг), тому, потрапляючи в зону горіння, на палаючу речовину, вода забирає від палаючих матеріалів та продуктів горіння велику кількість теплоти. При цьому вона частково випаровується і перетворюється на пару, збільшуючись в об'ємі в 1700 разів (з 1 л води при випаровуванні утворюється 1700 л пари), завдяки чому відбувається розведення реагуючих речовин, що само по собі сприяє припиненню горіння, а також витіснення повітря із зони вогнища пожежі.

2) Вода має високою термічною стійкістю . Її пари тільки при температурі понад 1700 0 С можуть розкладатися на кисень і водень, ускладнюючи цим обстановку в зоні горіння. Більшість горючих матеріалів горить при температурі, що не перевищує 1300-1350 0 С і гасіння їх водою не є небезпечним.

3) Вода має низьку теплопровідність що сприяє створенню на поверхні палаючого матеріалу надійної теплової ізоляції. Ця властивість у поєднанні з попередніми дозволяє використовувати її не тільки для гасіння, але і для захисту матеріалів від займання.

4) Мала в'язкість та несжиманість води дозволяють подавати її рукавами на значні відстані під великим тиском.

5) Вода здатна розчиняти деякі пари, гази та поглинати аерозолі . Отже, водою можна брати в облогу продукти горіння на пожежах у будівлях. Для цих цілей застосовують розпорошені та тонкорозпорошені струмені.

6) Деякі горючі рідини (рідкі спирти, альдегіди, органічні кислоти та ін) розчинні у воді, тому, змішуючись з водою, вони утворюють негорючі або менш горючі розчини.

7) Вода з абсолютною більшістю горючих речовин не входить у хімічну реакцію .

Негативні властивостіводи як вогнегасної речовини:

1) Основний недолік у води як вогнегасного засобу полягає в тому, що через високий поверхневий натяг (72,8 · 10 -3 Дж/м 2) вона погано змочує тверді матеріали та особливо волокнисті речовини . Для усунення цього недоліку до води додають поверхнево-активні речовини (ПАР), або, як їх називають, змочувачі. На практиці використовують розчини ПАР, поверхневе натяг яких у 2 рази менше, ніж у води. Застосування розчинів змочувачів дозволяє зменшити витрату води на гасіння пожежі на 35-50%, знизити час гасіння на 20-30%, що забезпечує гасіння одним і тим самим обсягом вогнегасної речовини на більшій площі. Наприклад, рекомендована концентрація змочувача в водних розчинахдля гасіння пожеж:

Ø Піноутворювач ПЗ - 1,5%;

Ø Піноутворювач ПО-1Д - 5%.


2) Вода має відносно велику щільність (при 4 0 С - 1 г/см 3 при 100 0 С - 0,958 г/см 3), що обмежує, а іноді і виключає її застосування для гасіння нафтопродуктів, що мають меншу щільність і нерозчинних у воді.

3) Мала в'язкість води сприяє тому, що значна частина її витікає з місця пожежі , не надаючи істотного впливу процес припинення горіння. Якщо збільшити в'язкість води до 2,5 · 10 -3 м/с, значно знизитися час гасіння і коефіцієнт її використання підвищиться більш ніж 1,8 разу. Для цих цілей застосовують добавки з органічних сполукнаприклад, КМЦ (карбоксиметилцелюлоза).

4) Металеві магній, цинк, алюміній, титан та її сплави, терміт і електрон при горінні створюють у зоні горіння температуру, перевищує термічну стійкість води, тобто. більше ніж 1700 0 С. Гасіння їх водяними струменями неприпустимо.

5) Вода електропровідна Тому її не можна застосовувати для гасіння електроустановок, що знаходяться під напругою.

6) Вода реагує з деякими речовинами та матеріалами (пероксидами, карбідами, лужними та лужноземельними металами тощо) , які тому не можна гасити водою.

3.4.1. Які існують вогнегасні засоби і в чому їх переваги та недоліки?

1. ВОДА . В основному, має охолодну дію. Додаткова перевага: при освіті великих обсягів водяної пари відбувається витіснення кисню. При випаровуванні 1л води утворюється 1,7м³. насиченої пари. Вода є ідеальним засобом для охолодження багатьох горючих речовин.

Переваги:

· Море забезпечує необмежений запас води; високий рівень поглинання теплоти; універсальність; має малу в'язкість, струмінь може глибоко проникати у вогнище пожежі та створювати плівку на поверхні палаючої рідини (легка вода);

· Розпилення для охолодження значних площ або охолодження меж пожежі;

● перетворюючись на пару, витісняє повітря (об'ємне гасіння).

Недоліки:

· можливий впливна стійкість судна;

· гасіння водою гарячих рідин може сприяти поширенню пожежі;

· вода непридатна для гасіння пожеж за наявності електрообладнання або за наявності поблизу пожежі кабелів під напругою;

· Вода вступає у реакцію з деякими речовинами, утворюючи отруйні пари, а взаємодія з карбідом кальцію, натрію призводить до вибуху.

· Вода викликає набухання деяких вантажів (псує вантаж).

2. ВУГЛЕКІСЛИЙ ГАЗ (З 2). На суднах вуглекислий газ СО 2 використовується для гасіння пожеж у машинних та вантажних приміщеннях, комор, ефективний для гасіння електричного та електронного обладнання за допомогою стаціонарних установок та вогнегасників.

При температурі Про 0 С і тиск 36 кг/см 2 2 переходить в рідкий стан. З одного літра рідкого 2, при розширенні виходить 500 літрів газу. Вуглекислий газ на суднах зберігається у балонах під тиском. При подачі в приміщення він переходить у газоподібний стан зі швидким розширенням, що призводить до його переохолодження. В результаті переохолодження газ викидається з установки (розтруб вогнегасника) у вигляді пластівців сублімованого снігу (« штучного льоду») з температурою мінус 78,5 0 С. Потрапляючи в осередок горіння, 2 переходить з твердого стану в газоподібний.

Вуглекислий газ в 1,5 рази важчий за повітря і тому поступово концентрується в нижній частині приміщення, що захищається. Гасіння вуглекислим газом вимагає часу та потрібної концентрації при об'ємному способі гасіння. Горіння може бути припинено при концентрації його в закритому приміщенніу діапазоні 30-45% об'ємних.

Переваги:

· Інертність; порівняно невисока вартість; не ушкоджує вантаж, не залишає слідів, не проводить електрики;

· не утворює отруйних чи вибухонебезпечних газів при зіткненні з більшістю речовин.



Недоліки:

· Обмежений запас; не чинить охолоджувальної дії при об'ємному способі; створює небезпеку ядухи при концентрації повітря 15 – 30%;

· Мало ефективний при застосуванні на відкритому повітрі;

· При гасінні магнію вступає з ним в реакцію (виділяється кисень).

3. ПІНА. Пригнічує вогонь, утворюючи повітронепроникний шар. Цей шар не дає можливості займистим парам виходити за межі поверхні, а кисню проникати до горючої речовини. Тим самим виключається спалах над покривом піни. Внаслідок нагріву бульбашки піни лопаються, утворюючи водяний туман, який перетворюється на пару. Все це у комплексі припиняє процес горіння.

Переваги:

· вільно та швидко покриває поверхню; гасить нафтопродукти, що горять, спирти, ефіри, кетони. За рахунок води, що міститься в розчині, має охолодний ефект (гасіння пожеж класу А);

· Застосовується спільно з вогнегасними порошками;

· Піна створює паровий бар'єр, що перешкоджає виходу парів назовні;

· Для отримання піни застосовується прісна, забортна або м'яка вода;

· Економна витрата води, не викликає перевантаження пожежних насосів;

· піноутворювачі мають невелику вагу, системи не вимагають багато місця для розміщення (компактні).

Недоліки:

· Проводить електрику; не можна застосовувати для гасіння горючих металів; обмежений запас; не гасить гази.

4 . Вогнегасні порошки . Вогнегасні речовиниу вигляді порошків діляться на дві групи - це вогнегасні порошки загального призначення – для гасіння пожеж класів А, В, С, Е та вогнегасні порошки спеціального призначенняякі використовуються для гасіння тільки горючих металів. Зазвичай як сухий порошок застосовується бікарбонат натрію з різними добавками, що покращують плинність, взаємну змішуваність з піною, водостійкість та термін зберігання. Як сухий порошк застосовують також фосфат амонію, бікарбонат калію, хлорид калію і т.д.

Переваги.Сухий порошок швидко збиває полум'я. Порошкова хмара, потрапляючи до зони горіння, гальмує реакцію горіння. Крім цього, відбувається розведення палаючих речовин негорючими газами, що виділяються внаслідок термічного розкладання частинок порошку. Порошки, що застосовуються, не токсичні, проте при гасінні рекомендується захищати дихальні шляхи. Порошки не надають шкідливого на суднове устаткування.

Недоліки.Обмежений запас, викликають подразнення дихальних шляхів, призводять до псування електроніки. Мають малий охолодний ефект. Не мають проникаючої здатності.

5 . ХОЛОДОНИ, (ФРЕОНИ). Хладони, галони, (фреони) – галоїдовані вуглеводні складаються з вуглецю та одного або кількох галогенів: фтору, хлору, брому та йоду. Гасіння пожеж хладонами полягає в хімічному гальмуванні реакції горіння, тобто. зв'язування активних центріватомів та радикалів.

Легко випаровуючись, пари цих рідин заповнюють весь об'єм приміщення, що горить. Досягши осередку пожежі, вони уповільнюють реакцію горіння та обривають її, внаслідок чого пожежа припиняється.

Переваги:

· використовуються у невеликих кількостях; дуже швидко збивають вогонь, не псують вантаж та обладнання; у системах нагнітання газу утворюють однорідне газове середовище; «проникає» газ, поширюється по всьому приміщенню, застосовується для гасіння пожеж з електроустаткуванням.

Недоліки:

● обмежений запас порівняно висока вартість. Відсутня охолодна дія, погіршують видимість. При використанні в умовах дуже високих температур (500 ° С) можливе утворення отруйних побічних продуктів (тобто висока токсичність). Не ефективні для глибоко розташованих осередків займання (наприклад, у матрацах, пакунках вовни тощо). Вдихання галонів викликає запаморочення та порушення координації рухів. Руйнують озоновий шар.

У Росії її найбільшого поширення набули хладони 13В1, 12В1, фреон 114-В2 і навіть суміш бромистого етилу (73%) і фреону 114 – В2 (27%) для гасіння твердих і рідких горючих речовин. При досягненні аварійному приміщенні парів 215г на 1см куб. вільного обсягу ланцюгова реакція горіння припиняється. Ефективно гасять тліючі матеріали. Подальші поставки хладонов цих типів заборонені, оскільки вони руйнують озоновий шар.

6. ЗАМІННИКИ ХОЛОДОНУ (ГАЛОНУ ). Після заборони Монреальським Протоколом використання та виробництва озоноруйнівних хладонів, почалися інтенсивні пошуки альтернативних їм об'ємних коштівгасіння. Як у нашій країні, так і за кордоном виготовляються та встановлюються на судна нові системипожежогасіння, що використовують тонко розпорошену воду, аерозольні генератори, інертні гази та неруйнівні озоновий шар хладони. В даний час створено системи газового гасіння, що використовують хладон FM – 200 (гептофторпропан). Допущений для використання в системах пожежогасіння для захисту як мешканих, так і безлюдних приміщень. Для припинення пожежі потрібна низька концентрація хладону (7,5%), що не впливає на дихання людини.

7 . ІНЕРТНІ ГАЗИ (ІГ). Інертні гази це газ або суміш газів, що не містять достатньо кисню для підтримки горіння.

ІГ виходять від спалювання органічного палива в суднових котлах, та окремих газогенераторах на дизельному паливі. Азотні генератори виробляють ІГ - АЗОТ з повітря. Вогнегасна дія ІГ зводиться до зниження концентрації кисню в осередку горіння. Їх застосовують для заповнення вільного простору танків, трюмів для захисту від пожеж та вибухів, а також для гасіння пожеж у трюмах. Азот (N) – широко застосовується у системах інертного газу для інертизації танків на танкерах – хімовозах, та танкерах - газовозах. Для ефективного застосування системи вміст кисню в ІГ має бути не більше 5% за температури газів не більше 40˚С. При розвантаженні нафтопродуктів подача газів у танки на 25% має перевищувати максимальну швидкість розвантаження.

8 . ТОНКОРОСПИЛЕНА ВОДА . Тонкорозпилена вода є ефективним та перспективним засобом гасіння. Вона рекомендується для гасіння твердих речовин у подрібненому вигляді, волокнистих матеріалів та легкозаймистих рідин.

Для отримання тонкорозпиленої води потрібні гвинтові та вихрові розпилювачі при тиску води у магістралі 25-30 кг/см 2 . І тут виходять частинки води розміром від 0,1 мм до 0,5. Така тонкорозпорошена вода в полум'ї перетворюється на пару, попередньо відібравши значну частину тепла від пожежі, а пара, розбавляючи окислювач у зоні пожежі, сприяє припиненню горіння.

Необхідна дисперсність розпилу залежить від характеру палаючих речовин. Наприклад, для гасіння бензину та пилоподібних речовин діаметр крапель повинен бути не більше 0,1мм, для спиртів – 0,3мм, для горючих рідин типу трансформаторної олії та волокнистих матеріалів – 0,5мм.

Тонкорозпорошена вода зараз частіше застосовується в стаціонарних установках гасіння пожеж у МО, інсинераторах, сепараторних приміщеннях, причому автоматично, оскільки не є небезпечною для людини.

9. ВОДЯНА ПАР. Водяна пара для гасіння пожеж подається в зону горіння спеціальними трубопроводами, від паросилової установки. Найкращими вогнегасними властивостями має насичена пара. Вогнегасні концентрації водяної пари залежать від виду горючих матеріалів і не перевищують 35% за обсягом. Застосування водяної пари для гасіння пожеж ефективно у приміщеннях об'ємом до 500м 3 . Висока температура, небезпека для особового складу, малі швидкості заповнення аварійного приміщення обмежують застосування водяної пари як вогнегасного засобу. Пар не можна застосовувати для гасіння розігрітого заліза до 700 0 С і сажі, що горить, т.к. відбувається посилення горіння і можливість вибуху виділяється водню.

10. Вогнегасні аерозолі. Принцип дії вогнегасних аерозолів заснований на інгібуванні окислювально-відновних реакцій дрібнодисперсними продуктами (аерозолем) солей і оксидів лужних і лужноземельних металів, що утворюються при згорянні аерозолеутворювального заряду, що знаходиться в корпусі генератор0.

Газоаерозольна суміш, що виділяється при спрацьовуванні генератора, токсична, чинить подразнюючу дію на слизові оболонки органів дихання, тому входити в приміщення, в якому застосовувалися генератори, можна не раніше, ніж через 30 хв. після припинення їх роботи у засобах захисту органів дихання або після провітрювання.

11. КОМБІНОВАНІ ЗАСОБИ ГАХАННЯ .

Комбінована газопорошкова пожежогасінняє новим перспективним напрямом розвитку автоматичного захисту. Принцип такого гасіння полягає в наступному: струмінь, що складається з суміші вуглекислого газу та тонкодисперсного порошку на основі фосфату амонію з високою швидкістюподається в об'єм, що захищається. Ця завись, потрапляючи в зону газофазного полум'я, здійснює його гасіння за рахунок розведення окислювача газом та поглинання активних центрів полум'я частинками порошку. Частинки порошку, що пішли через газову фазу полум'я, потрапляють на поверхню матеріалу і блокують процеси випаровування та сублімації, утворюючи на поверхні щільну фосфатну склоподібну плівку, тобто. порошок працює у двох зонах, тому такі модулі назвали "Бізон" (дві зони). Модуль пожежогасіння "Бізон" розташовується на переборці (стіні) захищеного обсягу на висоті до 3,5 метрів.

44. Вогнегасні властивості води. Застосування води під час гасіння пожежі

Вода є одним з найбільш доступних, дешевих і поширених вогнегасних засобів, придатних для гасіння як малих, так і великих пожеж. Вогнегасні властивості води полягають у тому, що вона має велику теплоємність, здатна віднімати від палаючих речовин значну кількість тепла, знижуючи ті

мпературу вогнища горіння до такої, коли горіння стає неможливо. Воду не можна застосовувати:

· Для гасіння речовин, що вступають з нею в реакцію, наприклад, металів калію та натрію. Водень, що виділяється в суміші з повітрям утворює вибухонебезпечну суміш.

· При гасінні електричних установок, що знаходяться під напругою, а також при гасінні карбіду кальцію через можливість вибуху ацетилену, що виділяється при цьому.

Для пожежогасіння вода застосовується у вигляді компактних струменів, розпорошеному стані, тонкодисперсному стані, а також у вигляді повітряно-механічної піни. Застосовувати компактні струмені при гасінні легкозаймистих рідин, що горять, не можна, так як при цьому відбувається розтікання рідини, що спливає на поверхню води, що сприяє збільшенню зони горіння.

Якщо воду застосовувати в розпиленому стані, у вигляді дрібнодисперсних частинок, коли більшість крапель розпиленої води має розмір менше 0,1 мм, то при цьому збільшується поверхня зіткнення води з речовинами, що горять, що сприяє більш інтенсивному відбору водою тепла від вогнища горіння і утворення пари, сприяє гасіння. Розпорошений струмінь води при пожежах у приміщеннях може бути застосований для зниження температури та осадження диму. Вода в розпорошеному стані може застосовуватися для гасіння нафтопродуктів з температурою-спалаху понад 120° С. AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

Додавання до води 0,2-2,0% (за масою) піноутворювачів сприяє зниженню поверхневого натягу, внаслідок чого покращуються її вогнегасні властивості, у 2-2,5 рази зменшується витрата води, скорочується час гасіння.

45. Пожежонебезпечні властивості матеріалів та речовин. Первинні засоби пожежогасіння

Основними показниками пожежної небезпеки, що визначають критичні умови виникнення та розвитку процесу горіння, є температура самозаймання та концентраційні межі займання.

Температура самозаймання характеризує мінімальну температуруречовини чи матеріалу, коли він відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, що закінчується виникненням полум'яного горіння.

Мінімальна концентрація горючих газів та парів у повітрі, при якій вони здатні загорятися та поширювати полум'я, називається нижньою концентраційною межею займання; максимальна концентрація горючих газів і парів, при якій ще можливе поширення полум'я, називається верхньою концентраційною межею займання. Область складів та сумішей горючих газів та пари з повітрям, що лежать між нижньою та верхньою межами займання, називається областю займання.

Концентраційні межі займання не постійні і залежить від низки чинників. Найбільший вплив на межі займання мають потужність джерела займання, домішка інертних газів і пари, температура і тиск горючої суміші.

Зміна меж запалення з підвищенням температури може бути оцінена за наступному правилу: при підвищенні температури кожні 100° величини нижніх меж запалення зменшуються на 8-10%, а верхніх меж запалення збільшуються на 12-15%.

Концентрація насиченої парирідин знаходиться у певному взаємозв'язку з її температурою.

Використовуючи цю властивість, можна концентраційні межі займання насиченої пари виразити через температуру рідини, при якій вони утворюються.

Здібністю утворювати з повітрям займисті з великою швидкістю (вибухонебезпечні) суміші мають також зважені в повітрі пили багатьох твердих горючих речовин. Та мінімальна концентрація пилу в повітрі, при якій відбувається його загоряння, називається нижньою межею запалення пилу. Оскільки досягнення дуже великих концентраційпилу у зваженому стані майже неможливо, термін «верхня межа займання» до пилів не застосовується.

До показників пожежної небезпеки, що характеризує критичні умови утворення достатнього для горіння газоподібних горючих продуктів випаровування або розкладання конденсованих речовин і матеріалів, відносяться температури спалаху та займання, а також температурні межі займання.

Температурою спалаху називається найнижча (за умов спеціальних випробувань) температура пального речовини, коли він над поверхнею утворюються пари і гази, здатні спалахувати у повітрі від джерела запалювання, але їх утворення ще недостатня для подальшого горіння. Користуючись цією характеристикою, всі горючі рідини з пожежної небезпеки можна розділити на два класи:

1) рідини з температурою спалаху до 61 ° С (бензин, етиловий спирт, ацетон, сірчаний ефір, нітроемалі і т. д.), вони називаються легкозаймистими рідинами (ЛЗР);

2) рідини з температурою спалаху вище 61 ° С (масло, мазут, формалін та ін), вони називаються горючими рідинами (ГЖ).

Температура займання - температура горючої речовини, за якої воно виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що після займання їх від джерела запалювання виникає стійке горіння. Температурні межі займання - температури, при яких насичені пари речовини утворюють в даному окислювальному середовищі концентрації, рівні відповідно нижньому і верхньому концентраційним межам займання рідин.

Пожежонебезпечність речовин характеризується лінійною (вираженою в см/с) та масовою (г/с) швидкостями горіння (поширення полум'я) та вигоряння (г/м2-с або см/с), а також граничним вмістом кисню, при якому ще можливе горіння. Для звичайних горючих речовин (вуглеводнів та їх похідних) цей граничний вміст кисню становить 12-14%, для речовин з високим значенням верхньої межі займання (водень, сірковуглець, окис етилену та ін) граничний вміст кисню становить 5% і нижче.

Крім перелічених параметрів з метою оцінки пожежної небезпеки важливо знати ступінь горючості (згоряння) речовин. Залежно від цієї характеристики речовини та матеріали поділяють на:

· горючі (згоряються),

· важкозаймисті (важкогорючі)

· Негорючі (негорючі).

До палив відносяться такі речовини і матеріали, які при займанні стороннім джерелом продовжують горіти і після його видалення. До важкогорючих відносять такі речовини, які не здатні поширювати полум'я та горять лише у місці впливу імпульсу; негорючими є речовини та матеріали, що не займаються навіть при впливі досить потужних імпульсів.

46. ​​Автоматичні вогнегасні установки. Причини пожеж на виробництві

Застосовують у приміщеннях у підвищеній пожежонебезпечності.

1) спілінкерні: вихідний отвір сплінклерної головки закрито пластинками, кіт. при дії температури розплавляються і вода із системи під тиском виходить з отвору головки та зрошує конструкції приміщення або обладнання в зоні дії спринклерної головки. Одна головка зрошує площу 10-12 м-коду.

Вода є найбільш широко застосовуваним та ефективним засобом гасіння пожеж.

Таблиця 1: Порівняння ефективності вогнегасних речовин

Клас пожежі Горючі матеріали Вода Піна Порошок СО 2 Хладон CF 3 Br Інші хладони
ПСБ ПФ
А Тверді речовини, що утворюють вугілля (папір, деревина, текстиль, кам'яне вугілля та ін.) 4 4 1 3 1 2 1
У ГР і ЛЗР (бензин, лаки, розчинники), матеріали, що плавляться (гідрон, парафін) 4 4 4 4 3 4 4
З Гази (пропан, метан, водень, ацетилен та ін.) 2 1 4 3 1 3 2
D Метали (Al, Mg тощо) — — 1 1 — — —
E Електроустаткування (трансформатори, розподільні щитита ін.) 2 — 2 2 3 4 3

Як випливає з таблиці 1, вода і піна є найбільш ефективними засобами гасіння пожеж класів А і В (класу В переважно тонко-або ультрарозпорошеною водою).

Основу вогнегасного ефекту води становить її охолоджувальна здатність, яка обумовлена ​​великою теплоємністю та теплотою пароутворення.

Маючи найвищу теплопоглинаючу здатність, вода є найбільш ефективним природним матеріаломдля гасіння пожеж. Краплі води, потрапляючи у вогнище горіння, проходять дві стадії теплопоглинання: при нагріванні до 100°С та випаровуванні за постійної температури 100°С. На першу стадію 1 літр води витрачає 335кДж енергії, на другу фазу - випаровування та перетворення на водяну пару - 2260кДж.

Вода при проникненні у високотемпературну зону або при попаданні на речовину, що горить, частково випаровується і перетворюється на пару. При випаровуванні об'єм води збільшується майже в 1670 разів, завдяки чому повітря витісняється водяною парою з вогнища пожежі, і, як наслідок, зона горіння збіднюється киснем.

Вода має високу термічну стійкість. її пари лише за температури вище 1700°З можуть розкладатися на водень і кисень. У зв'язку з цим гасіння водою більшості твердих матеріалів є безпечним, оскільки температура горіння їх не перевищує 1300 °С.

Вода здатна розчиняти деякі пари, гази та поглинати аерозолі. Тому нею можна брати в облогу продукти горіння при пожежах у будівлях. Для цих цілей застосовують тонкорозпорошені та ультрарозпорошені (водний туман) струмені.

Хороша рухливість води забезпечує легкість її транспортування трубопроводами. Воду використовують не тільки для гасіння вогнищ пожежі, але й для охолодження об'єктів, що знаходяться поблизу вогнища. Тим самим запобігаючи їх руйнуванню, вибуху та займанню.

Механізм гасіння пожеж водою:

  • охолодження поверхні та зони реакції палаючих речовин;
  • розведення (флегматизації) навколишнього середовища в зоні горіння пором, що утворюється при випаровуванні;
  • ізоляції зони горіння від повітряного середовища;
  • деформації реакційного шару та зриву полум'я за рахунок механічного впливу на полум'я струменя води.

При гасінні водою нафтопродуктів, що горять, в резервуарах істотне значення мають краплі, що подаються на вогнище горіння. Оптимальний діаметр крапель води становить 0.1мм при гасінні бензину; 0.3 мм - гасу та спирту; 0.5мм - трансформаторної олії та нафтопродуктів з температурою спалаху вище 60 °С.

Висока ефективність гасіння горючих речовин, що мають високу температуру горіння та створюють великий напір полум'я, досягається завдяки використанню суміші дрібних та великих водяних крапель. У цьому випадку дрібні краплі, випаровуючись в зоні полум'яного горіння, знижують її температуру, а великі краплі, не встигнувши повністю випаруватися, досягають поверхні, що палає, охолоджують її і, якщо їх кінетична енергія до моменту досягнення палаючої поверхні досить висока, руйнують встановлений в процесі горіння реакційний прошарок.

Таблиця 2: Область застосування води для різних класівпожежі

Клас пожежі Підклас Горючі речовини та матеріали (об'єкти) Вода, що розбризкується зрошувачами Тонкориспи-лена вода Розпорошена вода зі змочувачем
А А1 Тверді тліючі речовини, що змочуються водою (дерево тощо) 3 3 3
А2 Тверді тліючі речовини, що не змочуються водою (бавовна, торф тощо) 1 1 2
А3 Тверді нетліючі речовини (пластмаси тощо) 2 3 3
А4 Гумотехнічні вироби 2 2 3
А5 Музеї, архіви, бібліотеки тощо. 1 1 1
У В 1* Граничні та ненасичені вуглеводні (гептан тощо) — 2 1
В 2* Граничні та ненасичені вуглеводні (бензин тощо) — 2 1
У 3* Спирти водорозчинні (С1-С3) — 2 1
В 4* Спирти водонерозчинні (С4 та вище) — 2 1
В 5** Кислоти - обмежено водорозчинні 3 3 3
О 6** Ефіри прості та складні (діетиловий тощо) 3 3 3
О 7** Альдегіди та кетони (ацетон тощо) 3 3 3
З, С1, С2, С3 — — —
Е*** Е1 ЕВЦ 1 1 1
Е2 Телефонні вузли 2 2 2
Е3 Електроцентралі 1 1 1
Е4 Трансформаторні підстанції 2 2 2
Е5 Електроніка 1 1 1

Примітка: "1" - підходить, але не рекомендується; "2" - підходить задовільно; "3" - підходить добре; "4" - підходить відмінно; «-» - не підходить, «*» - для ЛЗР та ГР з температурою спалаху до 90 °С; «**» — для ЛЗР та ГР з температурою спалаху понад 90 °С; "***" - електроустаткування під напругою.

Воду не можна застосовувати для гасіння наступних матеріалів:

  • калію, натрію, літію, магнію, титану, цирконію, урану, плутонію;
  • алюмінійорганічних сполук (реагує із вибухом);
  • літійорганічних сполук, азиду свинцю, карбідів, лужних металів, гідридів ряду металів, магнію, цинку, карбідів кальцію, барію (розкладання з виділенням горючих газів);
  • заліза, фосфору, вугілля;
  • гідросульфіту натрію (відбувається самозаймання);
  • сірчаної кислоти, термітів, хлориду титану (сильний екзотермічний ефект);
  • бітуму, перекису натрію, жирів, масел, петролатуму (посилення горіння внаслідок викиду, розбризкування, закипання).

Нафтопродукти та багато інших органічних рідин при гасінні водою спливають на її поверхню, внаслідок чого площа пожежі може значно збільшитися. Наприклад: у разі займання нафтопродуктів, розташованих у резервуарі, не рекомендується гасити водою. Нафтопродукти спливають над водою. Вода, внаслідок нагрівання, перетворюється на пару. Водяна пара порціями піднімається вгору, що викликає розбризкування нафтопродуктів, що горять, з резервуара і ускладнює доступ пожежних до вогнища пожежі.

До недоліків води відноситься висока температуразамерзання. Для зниження температури замерзання застосовують спеціальні добавки (антифризи), деякі спирти (гліколі), мінеральні солі (K 2 CO 3 MgCl 2 CaCl 2). Однак зазначені солі підвищують корозійну здатність води, тому їх практично не використовують. Застосування ж гліколей суттєво підвищує вартість вогнегасної речовини.

Піноутворювачі, антифризи та інші добавки також підвищують корозійну здатність та електропровідність води. Як захист від корозії, можна на металеві деталі та трубопроводи нанести спеціальні покриття, або додати до води інгібітори корозії.

Розширення сфери застосування води для гасіння електротехнічного обладнання під напругою можливе при використанні її в тонко- та ультрарозпорошеному стані.

Невисока здатність, що змочує, і мала в'язкість води ускладнюють гасіння волокнистих, пилоподібних і особливо тліючих матеріалів. Тління схильні матеріали з великою питомою поверхнею, в порах яких міститься повітря, необхідне для горіння. Такі матеріали можуть горіти при сильно зниженому вмісті кисню навколишньому середовищі. Проникнення вогнетривких засобів у пори тліючих матеріалів, як правило, досить важко.

При введенні змочувача (сульфонату) витрата води на гасіння знижується вчетверо, а час гасіння - вдвічі.

У ряді випадків гасіння водою стає дуже ефективним, якщо її загуснути за допомогою, наприклад, натрієвої солі карбоксиметилцелюлози або альгінату натрію. Підвищення в'язкості до 1-1,5 Н * с / м 2 дозволяє скотити час гасіння приблизно в 5 разів. Найкращими добавками в цьому випадку є розчини альгінату натрію та натрійкарбоксиметилцелюлози. Наприклад, 0.05% розчин натрійкарбоксиметилцелюлози забезпечує суттєве скорочення витрати води на пожежогасіння. Якщо за певних умов гасіння звичайною водою її витрата становить від 40 до 400 л/м 2 , то за використання «В'язкої» води — від 5 до 85 л/м 2 . Середні збитки від пожежі (у тому числі внаслідок впливу води на матеріали) знижуються при цьому на 20%.

Найчастіше використовуються такі добавки, що підвищують ефективність застосування води:

  • водорозчинні полімери для підвищення адгезії до палаючого об'єкта («В'язка вода»);
  • поліоксіетилен для підвищення пропускної спроможності трубопроводів («слизька вода»);
  • неорганічні солі підвищення ефективності гасіння;
  • антифризи та солі для зменшення температури замерзання води.

В даний час одним з найбільш перспективних напрямівв області протипожежного захистуоб'єкта різного призначенняє використання як засіб гасіння пожеж тонко-і ультрарозпорошеної води. У такому вигляді вода здатна поглинати аерозолі, осаджувати продукти горіння і гасити не тільки тверді речовини, що горять, але і багато горючих рідин.

При подачі води в тонко або ультрарозпорошеному стані досягається найбільший вогнегасний ефект. Особливо актуальне застосування тонко- та ультрарозпорошеної води на об'єктах, де потрібно висока ефективністьгасіння, є обмеження щодо водопостачання та актуальна мінімізація шкоди від проток води.

За допомогою тонко- та ультрарозпорошеної води може бути забезпечений захист багатьох особливо соціально та промислово значущих об'єктів. До них належать: житлові приміщення, готельні номери, офіси, навчальні заклади, гуртожитки, адміністративні будинки, банки, бібліотеки, лікарні, комп'ютерні центри, музеї та виставкові галереї, спорткомплекси промислові об'єкти, тобто. такі об'єкти, на яких гасіння пожеж необхідно здійснювати на початковій стадії досить швидко і з малою витратою води.

Додаткові переваги використання розпорошеної води в порівнянні з компактним струменем або потоком, що розбризкується:

  • можливість гасіння практично всіх речовин та матеріалів за винятком речовин, що реагують з водою з виділенням теплової енергії та горючих газів;
  • висока ефективність гасіння, обумовлена ​​підвищеним ефектом охолодження і рівномірним зрошенням водою вогнища пожежі;
  • мінімальне споживання води - незначна витрата дозволяє уникнути суттєвих збитків від наслідків протоки та забезпечити можливість використання за умови ліміту води;
  • екранування променистого теплового випромінювання - використання для захисту обслуговуючого персоналу, що бере участь у гасінні пожежі, особового складу підрозділів пожежної охорони, конструкцій, що несуть і захищають, а також поряд розташованих матеріальних цінностей;
  • розведення горючих парів та зниження концентрації кисню в зоні горіння в результаті інтенсивного утворення водяної пари;
  • зниження температури в приміщеннях під час пожежі в них;
  • рівномірне охолодження надмірно розігрітих металевих поверхонь несучих конструкційза рахунок високої питомої поверхні крапель - виключає їх локальну деформацію, втрату стійкості та руйнування;
  • ефективне поглинання та видалення токсичних газів та диму (димоосадження);
  • низька електрична провідність тонко- ультрарозпиленої води - забезпечує можливість її застосування як ефективного засобупожежогасіння на електроустановках, що знаходяться під напругою;
  • екологічна чистота та токсикологічна безпека у поєднанні із захистом людей від впливу небезпечних факторів пожежі – дозволяє персоналу рятувати цінність під час роботи автоматичної установкипожежогасіння.

Ультрарозпорошена вода в зоні горіння інтенсивно випаровується. Захисний шарводяна пара може ізолювати зону горіння, перешкоджаючи доступу кисню. Коли концентрація кисню в осередку горіння зменшиться до 16-18%, вогонь самозагасає.

Використовувана література: Л.М.Мешман, В.А.Билінкін, Р.Ю.Губін, Є.Ю.Романова. Автоматичні водяні та пінні установки пожежогасіння. Проектування. м Москва. - 2009р.