Методы прекращения горения
Средства пожаротушения подразделяют на:
- подручные (песок, вода, одеяло, кошма (рис. 3.1) и т.п.),
- табельные (огнетушитель, топор, багор (прил.3.2.), ведро).
Эффективность тушения пожара и затраты на его ликвидацию зависят от своевременного обнаружения загорании и умения людей пользоваться первичными средствами пожаротушения.
Рис.3.1. Кошма Рис.3.2. Багор
Наиболее распространенными из первичных средств пожаротушения являются огнетушители. В качестве огнегасительного вещества в них используются пенообразующие составы, инертные газы и порошковые составы.
Как отмечалось ранее, горючая система в действии должна состоять из трёх компонентов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Отсутствие или удаление одного из компонентов приводит к невозможности загорания или к прекращению горения. Таким образом, можно выделить три метода прекращения горения в чистом виде:
1. удаление от зоны горения или изоляция горючего вещества от воздуха;
2. уменьшение содержания кислорода в зоне горения до 12…15 % (прекращение доступа окислителя);
3. удаление из зоны горения источника горения (уменьшение температуры в зоне горения до температуры ниже температуры воспламенения горючего вещества);
Огнетушащие вещества
В основу всех огнегасящих средств может быть положен один из указанных методов прекращения горения или, чаще, их комбинация с превалирующим влиянием одного из них.
Вещества или материалы, при помощи которых достигается прекращение горения, называются огнетушащими или огнегасящими средствами. Наиболее распространёнными огнегасящими средствами является вода, различные пены, углекислый газ, песок, химические соединения в виде порошков и эмульсионных смесей.
В основу тушения водой в основном положен третий метод прекращения горения. Вода отнимает от горящего вещества тепло, снижая температуру в зоне горения ниже температуры воспламенения горящего вещества, вследствие чего горение прекращается. Но, кроме этого, вода под напором способна дробить и забивать пламя, образующийся при испарении воды пар затрудняет доступ воздуха в зону горения. Один литр воды при испарении из зоны горения поглощает 2500 дж тепла, образуя при этом 170 литров пара.
Противопожарное водоснабжение предприятий обеспечивается системой противопожарного водопровода, который, как правило, объединяется с хозяйственно-питьевым водопроводом. Забор воды из внутреннего водопровода в здании для тушения пожара осуществляется через пожарные краны (ПК). Их устанавливают на высоте 1,35 м над полом в коридорах, вестибюлях, проходах и других доступных местах на расстоянии 38 м один от другого. Каждый ПК снабжён пожарным рукавом, длиной 10 или 20 м со стволом, установленным в шкафчике. На шкафчике должна быть надпись ПК, порядковый номер крана, номер телефона ближайшей пожарной части. Через каждые шесть месяцев ПК должен проверяться на работоспособность посредством пуска воды.
Водой нельзя тушить:
1. Нефтепродукты (бензин, керосин и др.), т.к. они всплывают и, растекаясь, увеличивают площадь горения;
2. Электроустановки под напряжением, т.к. вода хорошо проводит электрический ток, что создаёт опасность поражения людей электрическим током;
3. Карбид кальция, негашёную известь и другие вещества, которые вступают с водой в химические реакции с выделением взрывчатых газов, например,
ацетилена, либо выделяется большое количество тепла, от которого могут воспламениться находящиеся вблизи горючие материалы.
Пена
Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнетушащие свойства пены определяют ее кратностью - отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико-химических свойств оказывают влияние природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.
В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество.
Применение химической пены в связи с высокой стоимостью и сложностью организации пожаротушения сокращается.
Пеногенерирующая аппаратура включает воздушно-пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и пенные оросители для получения среднекратной пены.
Газы
При тушении пожаров инертными газообразными разбавители используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащие действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Особое место среди огнетушащих составов занимает двуокись углерода (углекислый газ), которую применяют для тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных станций,сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей и т.д.
Следует помнить, однако, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных метталов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ используют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.
В последнее время разработан новый способ подачи газов в сжиженном состоянии в защищаемый объем, который обладает существенным преимуществами перед способом, основанным на подаче сжатых газов.
При новом способе подачи практически отпадает необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз меньший объем, чем равное по массе количество газа, и не требует больших усилий для ее подачи. Кроме того, при испарении сжиженного газа достигается значительных охлаждающий эффект и отпадает ограничение, связанно с возможным разрушением ослабленных проемов, поскольку при подаче сжиженных газов создается мягкий режим заполнения без опасного повышения давления.
Ингибиторы
Все описанные выше огнетушащие составы оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают на них ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в пожаротушении нашли огнетушащие составы - ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).
Галоидоуглеводороды плохо растворятся в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Огнетушащие свойства галоидированных углеводородов возрастают с увеличением моряной массы содержащегося в них галоида.
Галоидоуглеводородные составы обладают удобными для пожаротушения физическими свойствами. Так, высокие значения плотности жидкости и паров обуславливают возможность создания огнетушащей струи и проникновения капель в пламя, а также удержание огнетушащих паров около очага горения. Низкие температуры замерзания позволяют использовать эти составы при минусовых температурах.
В последние годы в качестве средств тушения пожаров применяют порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т.е. способностью тушить любые материалы, в том числе нетушимые всеми другими средствами.
Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений (их изготавливает промышленность на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, фосфорно-аммонийных солей, порошок на основе грифита для тушения металлов и т.д.).
У порошков есть ряд преимуществ перед галоидоуглеводородами: они и продукты их разложения не опасны для здоровья человека; как правило, не оказывают корроизионного действия на металлы; защищают людей, производящих тушение пожара, от тепловой радиации.