Тушение пожара: основные способы и средства. Тушение пожара: современнные методы и средства Средства и методы тушения пожара ручными огнетушителями

Простейшими средствами для тушения пожаров принято называть устройства, материалы и инструменты, которые используются с целью ликвидации возгорания на первоначальной стадии. К таким средствам стоит отнести:

• огнетушители;
• пожарные краны, размещаемые внутри помещений;
• воду;
• кошму;
• песок;
• ведро с лопатой;
• полотно из асбеста и т.д.

Эти предметы должны быть всегда готовыми к работе и располагаться в доступном месте.

Когда сразу обнаружено возгорание, то можно ликвидировать его с помощью простейших средств пожаротушения, классификация и их применение дают возможность подобрать самый подходящий вариант. Иногда не получается полностью потушить очаг возгорания, но, используя обычные средства погашения огня, есть возможность ликвидировать огонь на определённой площади. Как правило, такие средства считаются достаточно эффективными только на начальной стадии пожара. Далее потребуется использовать более серьёзные методы, отличающиеся большой эффективностью. Кроме этого, не обойтись без помощи специалистов.

К простым средствам для тушения пожара стоит отнести:

• переносимые или передвижные баллонные огнетушители;
• ткани и накидки из натуральных нитей. Для производства таких покрывал можно применять войлок и кошму. Также немало эффективным являются полотна из асбеста;
• ящики для песка или других порошков. Это может быть земля или перлит. Эти ящики нужно размещать недалеко от мест, где есть риск разлива горючих веществ.

Все огнетушители должны располагаться в шкафах или в специальных тумбочках, при этом нужно соблюдать четкую классификацию приборов по типу и виду. Это необходимо для обеспечения быстрого и легкого доступа к ним.

Непригодные к применению огнетушители нужно заменить, поскольку от этого зависит пожарная безопасность, первичные средства пожаротушения часто применяются для устранения последствий после природных катастроф.

Какой огнетушитель выбрать для определённого объекта?

В зависимости от типа и площади того или иного помещения, выявляется вид используемого огнетушителя, который можно применять как первичное средство для гашения пожара. Портативные устройства обладают весом не более 20-ти кг. Что касается передвижных агрегатов, их фиксируют на тележках. Во втором случае может использоваться сразу несколько баллонов, заполненных веществами для тушения пожаров.

В соответствии с типом такого вещества, огнетушители могут быть:

• на основе воды;
• порошка;
• пены.

Огнетушители на основе пены в свою очередь делятся на воздушные и химическо-пенные. Кроме этого существуют газовые баллоны, которые подразделяются на:

• углекислотные;
• хладоновые;
• комбинированные.

В соответствии с типом выбрасывания веществ для гашения очагов возгорания, баллоны:

• могут закачиваться;
• заправляться сжиженными или сжатыми газами;
• оснащаются газогенерирующими или термическими деталями;
• оснащаются инжекторами.

Если подразделять огнетушители по типу рабочего давления, то можно выделить средства высокого и низкого давления.

По типу тушения веществ комплектация устройств может отличаться:

• для гашения горючих веществ в твёрдой форме;
• для тушения воспламеняющихся веществ в жидкой форме;
• для гашения воспламенения горючих газов;
• для металлических элементов и деталей, в составе которых есть металл;
• для гашения электроустановок.

Кроме этого существуют комбинированные многофункциональные огнетушители, а также устройства, которые можно заряжать и использовать неоднократно.

Порошок для тушения огня может относиться к типам:

• АВСЕ, при этом в качестве активного вещества используется фосфорно-аммонийные соли;
• ВСЕ, где действующими веществами являются бикарбонат натрия/калия, сульфат/хлорид калия, а также сплав мочевины с угольной кислотой;
• Д – активным веществом может быть графит и хлорид калия.

Что касается газовых огнетушителей, в них рабочим веществом выступает негорючий газ. Кроме этого баллоны могут наполняться хладоном или бромэтилом. В большинстве случаев в качестве первостепенных средств для тушения пожаров используются именно углекислотные огнетушители.

Подбирать тип и рассчитывать требуемое количество огнетушителей требуется в соответствии с нормами и правилами противопожарного режима.

Для зданий также нужно установить необходимое число пожарных щитов, при этом в их комплектацию могут входить немеханизированные пожарные инструменты и инвентарь.

В процессе распределения первичных средств для тушения пожаров на объектах следует отталкиваться от требований 19-ой главы ППР.

Выбирая тип огнетушителя, нужно обращать внимание на его эффективность и степень расхода.

Где можно использовать первичные средства для тушения пожаров?

Самым простым и доступным средством для гашения пожара считается вода. С её помощью можно не только погасить огонь в очаге воспламенения, но и увлажнить другие предметы. Таким образом, появляется возможность создать препятствие для возгорания других частей помещения. В данном случае основная функция воды заключается в охлаждении горящего элемента.

Что нельзя гасить водой?

Несмотря на весомые преимущества, существует одно предостережение, а именно:

• нельзя использовать воду для тушения электросети, поскольку это грозит коротким замыканием. Гасить линии электропередачи и электроустановки можно лишь в том случае, если будет произведено отключение от сети питания;
• запрещается использовать воду для тушения бензина, керосина, масел и прочих горючих веществ, удельный вес которых значительно ниже, нежели у воды. Такая особенность объясняется тем, что эти вещества легко всплывают на поверхность воды, тем самым увеличивается площадь горения. В таких ситуациях лучше использовать ткани повышенной плотности, а также материалы на основе шерсти. Неплохим вариантом для тушения возгорания горючих веществ является земля, песок или сода. Такие средства хороши тогда, когда под рукой нет огнетушителя.

Какие подручные средства можно использовать?

Землю и песок целесообразно применять таким образом: нужно рассыпать её или его по кромке пожара, в результате чего создаётся так называемый барьер, препятствующий распространению горючих веществ и перемещению огня. Для переноса песка и землю удобно пользоваться совком или лопатой, но если таких предметов не оказалось под рукой, то можно воспользоваться сковородой, противнем, фанерой или каким-нибудь ковшом.

Отличной борется с пожаром кошма. Она препятствует попаданию воздуха к месту возгорания, таким образом, предотвращается распространение огня на другие участки.

Для тушения огня нельзя применять ткани, при изготовлении которых используется синтетика. Это объясняется тем, что они обладают низкой температурой возгорания, при этом происходит выделение токсичных продуктов горения.

Использование других специальных тканей

Как альтернативу можно использовать брезент, грубошерстную ткань или любые другие несинтетические материалы.

Асбестовое полотно, войлок или кошма должно быть размером как минимум один квадратный метр. Такие покрывала можно использовать с целью тушения пожара на площадях меньших размеров. При необходимости размер ткани можно увеличить в полтора-два раза. Для их хранения целесообразно приобрести водонепроницаемые упаковки, только иногда потребуется извлекать ткани для просушки и очистки от пыли.

Эффективность применения пожарного крана

В основном пожарные краны размещаются внутри зданий. Таким образом, обеспечивается возможность погасить любой источник возгорания. Исключением являются электросети и электроприборы.

Как правило, такие краны должны располагаться в шкафчике, при этом в его комплектацию должен входить пожарный кран, рукав и ствол. Когда происходит возгорание, должен соблюдаться порядок использования первичных средств пожаротушения, в данном случае требуется соединить все эти части и произвести подключение к крану.

Работы по тушению пожара удобнее осуществлять вдвоём, поскольку нужно быстро провести рукав к месту возгорания и запустить воду сильным поворотом крана.

Существуют некоторые требования относительно размещения крана. Он должен располагаться на 1,35 м от уровня пола.

Осмотр таких приспособлений должен производиться один раз в два года, а с запуском воды – раз в год.

Правила размещения и применения средств для тушения пожаров

Как правило, средства для тушения объектов воспламенения должны располагаться со специальным обозначением, на котором есть цифры и буквы. В независимости от назначения объектов, должны присутствовать пожарные щиты, которые нужно располагать на видном месте. На таких установках размещаются не только огнетушители, но и ведра, ломы, топоры и багры. Вблизи со щитом должен стоять ящик, вместительность которого составляет 0,5-3 кв. метра. Этот ящик заполняется песком. Возможна установка другой ёмкости, например, бочки для хранения воды. Если устанавливается ящик с песком, то нужно позаботиться об установке совка или лопаты.

Пожарный щит с первичными средствами для гашения пожара в обязательном порядке должен присутствовать на объектах, где не предусматривается размещение внутреннего противопожарного водопровода. Также это касается специальных установок для работы в автоматическом режиме.

Пожарный щит – это весьма удобное приспособление, на нём можно закреплять вилы, крюки, багры, метлу, топор, ручной насос и другие предметы для предотвращения распространения огня.

Пожарные щиты должны открываться с минимальной затратой времени. Инвентарь должен крепиться таким образом, чтобы его можно было легко снять и использовать.

За счёт эффективного использования средств для тушения пожаров сводятся к минимуму убытки от возгорания. Именно поэтому комплектация пожарных щитов и шкафов должна отвечать всем требованиям и нормам безопасности. Кроме этого многое зависит от навыков персонала пользоваться теми или иными подручными средствами для ликвидации огня. Если возникает пожар, то в любом случае требуется вызывать пожарную службу, поскольку неправильные самостоятельные действия могут усугубить проблему.

В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие способы прекращения горения:

Изоляция горючего вещества от окислителя (например, пеной) или разбавление окислителя негорючими газами до концентраций, при которых невозможны окислительно-восстановительные реакции;

Охлаждение зоны горения или самих горящих веществ ниже температуры воспламенения горючих веществ и материалов;

Интенсивное торможение скорости химической реакции горения путём введения в зону горения ингибиторов – химических веществ, замедляющих реакцию горения;

Механический срыв пламени воздействием на него сильной струёй газа или воды.

Вещества, которые способствуют созданию перечисленных выше условий, называются огнетушащими. Они должны обладать высоким эффектом тушения при относительно малом расходе, быть дешёвыми и безопасными в обращении, не причинять вреда материалам и предметам. Основными огнегасительными веществами являются вода, водяной пар, инертные газы, углекислый газ, пены, галоидоуглеводороды и порошковые составы.

Вода – наиболее распространённое средство тушения пожаров. Она может применяться самостоятельно или в смеси с различными химикатами. Основным огнетушащим эффектом воды является охлаждение. Причиной хорошего теплопоглощения воды являются высокие удельная теплоёмкость и теплота парообразования, причём тепло, отнятое из очага пожара, поглощается водой и отводится паром (при нагревании 1 л воды до 100 °С поглощается 419 кДж , а при испарении - 2260 кДж ). При испарении объём воды увеличивается в 1700 раз, благодаря чему кислород воздуха вытесняется из зоны горения водяным паром. Смоченные водой поверхности горючих веществ тоже ограничивают доступ кислорода, замедляя окислительный процесс.

Воду применяют для тушения в виде компактной струи или в распылённом состоянии. Воду используют для тушения твёрдых, жидких и газообразных горючих веществ. Исключение составляют те вещества, которые, вступая в реакцию с водой, способствуют развитию пожара. Например, карбид кальция выделяет ацетилен, который горит и может стать причиной взрыва.

Поскольку вода проводит электрической ток, тушение водой электроустановок, находящихся под напряжением, без принятия мер безопасности не допускается. Противопоказано тушить водой горючие жидкости.

Огнегасительную эффективность воды можно повысить добавлением к ней различных химикатов (карбоната натрия, бикарбоната калия, каустической соды, поташа, глауберовой соли, хлористого кальция и др.).

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях объёмом до 500 м3 и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода.

Инертные газы , применяемые для тушения загораний в сравнительно небольших по объёму помещениях, снижают концентрацию кислорода в воздухе и уменьшают тепловой эффект реакции за счёт потерь на нагревание. К газам, вытесняющим кислород при горении, относят, например, азот, аргон, гелий и др. Однако большая концентрация инертных газов может привести к потере сознания и гибели человека.

Углекислый газ (СО2) является незаменимым средством для тушения небольших очагов возгорания, а также загоревшихся электроустановок под напряжением. При выпуске из баллона происходит сильное охлаждение газа и образуются белые хлопья твёрдого диоксида углерода, которые в очаге горения испаряются, понижая температуру и уменьшая концентрацию кислорода.

Огнегасительные пены применяются для тушения твёрдых и жидких горючих веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключённых в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящего вещества, пена изолирует очаг горения. По способу приготовления пены подразделяются на химические и воздушно-механические. Химическая пена получается при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователя. При этом образуется углекислый газ, пузырьки которого обволакиваются водой с пенообразователем. В результате создаётся устойчивая пена. Исходные вещества применяются в виде водных растворов или сухих пенопорошков. Химическая пена электропроводна и не позволяет тушить электроустановки, находящиеся под напряжением. Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха (90 %), воды (9,7 %) и пенообразователя (0,3 %). Пену получают с помощью воздушно-пенных стволов. Покрывая предметы и материалы, она хорошо защищает их от воздействия лучистой теплоты, предотвращая воспламенение. Огнегасительное действие пены определяется эффектом охлаждения и изоляции.

Галоидоуглеводороды являются предельными углеводородами, у которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, брома, хлора). При нормальной температуре они являются жидкостями, которые плохо растворяются в воде. Основным огнегасительным свойством галоидоуглеводородов является тормозящее действие радикалов, на которые они распадаются под воздействием высоких температур. Применяются они в основном для тушения пожаров ЛВЖ, а также электроустановок под напряжением. Галоидоуглеводороды имеют высокую морозоустойчивость, а после тушения пожара полностью испаряются. В то же время они токсичны.

Порошковые составы (например, на основе бикарбоната натрия или фосфатов аммония) имеют хорошую огнегасительную эффективность и применяются для тушения твёрдых, жидких и газообразных веществ. Огнегасительный эффект порошков заключается в торможении химических процессов горения и изолировании зоны. Кроме того, порошок проникает в поры твёрдых горючих материалов и препятствует доступу кислорода к очагу горения. Образующиеся из порошка продукты исполняют роль огнестойкой пропитки, препятствующей повторному воспламенению. Порошки хорошо сохраняются при температурах от минус 50 до плюс 60 °С и могут эксплуатироваться в этом же интервале температур, они нетоксичны, неэлектропроводны, их можно транспортировать по шлангам и трубопроводам, а порошковое облако создаёт защиту от теплового излучения. В то же время порошки не оказывают охлаждающего действия, в результате чего может произойти повторное воспламенение, а при использовании порошков в закрытых помещениях создаётся сильное запыление.

Конспект по безопасности жизнедеятельности

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения либо горючего, либо окислителя, или уменьшить подвод теплового потока в зону реакции. Это достигается:

Сильным охлаждением очага горения или горящего материала с помощью веществ (например воды), обладающих большой теплоемкостью;

Изоляцией очага горения от атмосферного воздуха или снижением концентрации кислорода в воздухе путем подачи в зону горения инертных компонентов;

Применением специальных химических средств, тормозящих скорость реакции окисления;

Механическим срывом пламени сильной струей газа или воды;

Созданием условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых меньше тушащего диаметра.

Для достижения вышеуказанных эффектов в настоящее время в качестве средств тушения используют:

- воду , которая подается в очаг пожара сплошной или распыленной струей;

- различные виды пен (химическая или воздушно-механическая), представляющих собой пузырьки воздуха или углекислого газа, окруженные тонкой пленкой воды;

- инертные газовые разбавители , в качестве которых могут использоваться: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и т.д.;

- гомогенные ингибиторы – низкокипящие галогеноуглеводороды;

- гетерогенные ингибиторы – огнетушащие порошки;

- комбинированные составы.

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения. Вода обычно поступает из общего водопровода или специального пожарного водоема, резервуара. Напор воды повышается специальными пожарными насосами и помпами. Для питания пожарных рукавов от водопроводной сети вне помещения в специальных колодцах устанавливают пожарные гидранты – незамерзающие краны для присоединения рукавов.

Запрещается применять воду для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (бензин, керосин, масло), т.к. вода скапливается внизу этих жидкостей и тем самым увеличивает поверхность горения. Нельзя тушить водой карбид кальция и селитру, т.к. они при контакте с водой образуют горючие вещества. Также запрещается применять воду для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, во избежании поражения током через струю.

На некоторых предприятиях в пожароопасных ценах применяют автоматические водяные спринклерные установки. Они состоят из разветвленной сети трубопроводов, которые располагаются под потолком в местах пожарной опасности. Трубопроводы снабжаются спринклерными головками, имеющими специальные замки с легкоплавким сплавом. Этот сплав расплавляется под действием высокой температуры, вследствие чего замок открывает отверстие для подачи воды через распылитель. В зоне срабатывания головки при пожаре начинается автоматическое тушение пожара.

Для наружной защиты зданий от переброски огня с одного здания на другое применяют дренчарные установки. Вдоль стен зданий прокладывают трубопроводы с дренчарными головками, которые в отличии от спринклерных всегда открыты. Дренчарная сеть получает воду только во время действия, когда при пожаре открывают запорный вентиль. Вода в них орошает защищаемую полосу в виде завесы.

Установки тушения химической пеной применяются на складах ЛВЖ. Пена образуется в специальных пеногенераторах из специального порошка – смеси сернокислого алюминия и бикарбоната натрия, обработанного экстрактом солодкового корня и воды. При попадании на горящую поверхность пена изолирует ее от зоны горения. Кроме того, она охлаждает верхний нагретый слой горящей поверхности.

Установки тушения воздушно-механической пеной применяют на складах нефтепродуктов и трудно смачивающихся материалов. Воздушно-механическая пена – это смесь: воздуха – 90 %, воды – 95 % и пенообразователя – 0,5 %.

Установки углекислотного тушения находят применение при тушении любых пожаров. На ответственных объектах оборудуются автоматические углекислотные стационарные установки. Они состоят из ряда баллонов с углекислотой (СО), соединенных в батарею; сети трубопровода, пускового устройства и датчиков.

Установки тушения паром применяют для тушения пожаров в закрытых помещениях, там, где есть котельные. При введении пара в закрытое помещение (в количестве 25 %), он охлаждает горящие предметы и понижает содержание кислорода в воздухе, благодаря чему горение прекращается. Краны для выпуска пара располагают вне помещения в доступных местах.

В последние годы в качестве средств тушения пожаров применяют порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются высокой огнетушащей эффективность. И универсальностью, т.е. способы тушить любые материалы, в том числе нетушимые всеми другими средствами.

Для ликвидации пожаров в начальной стадии используют подручные и первичные средства пожаротушения.

Подручные средства – это вещества и предметы, заранее не подготовленные для тушения пожаров. К ним относится вода, песок, земля, различные предметы, набрасываемые на очаг горения. Набрав в ведро воды из-под крана, человек может потушить небольшой пожар в квартире. Для ликвидации горения телевизора используют различные предметы из плотной материи.

Первичные средства – это приборы и средства, заранее приготовленные для тушения пожаров.

На объектах народного хозяйства часто можно видеть пожарные посты (щиты), где имеется набор первичных средств пожаротушения: огнетушители, песок и вода в емкостях, кошма, приборы для вскрытия конструкций. Жилые и общественные здания, как правило, обеспечиваются в основном огнетушителями . Огнетушители, как первичные средства пожаротушения, занимают определенное место в противопожарной защите объектов народного хозяйства. Именно от эффективности и надежности действия огнетушителей зависит наносимый материальный ущерб. Наличие на защищаемом объекте огнетушителей в нужном количестве и заранее определенного типа, умелое их применение позволяют локализовать или ликвидировать пожар на ранней стадии развития.

В зависимости от применяемого огнегасительного вещества огнетушители бывают: химические пенные, воздушнопенные, водяные, порошковые, углекислотные, хладоновые и комбинированные.

Огнетушители химические пенные. В такого типа огнетушителях огнетушащим веществом является заряд химических компонентов – водяные растворы кислоты и щелочи. В момент приведения в действие компоненты вступают в химическую реакцию, в результате чего образуется пена и выделяется газ, под давлением которого пена и выдавливается из корпуса и огнетушителя. Попадая в очаг пожара, пена снижает температуру горения, изолирует горючее вещество, препятствует притоку окислителя (кислорода), а разрушаясь, выделяет углекислый газ, препятствующий горению. До недавнего времени у нас выпускали пенный огнетушитель марки ОХП – 10. Сейчас он снят с производства. Однако в эксплуатации находится значительное количество огнетушителей такой марки.

ОХП – 10 – предназначен для тушения небольших пожаров твердых веществ, а также легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Запрещается применять для тушения всех видов электроустановок, находящихся под напряжением. Он может использоваться как стационарно, так и в подвижном транспорте. Заряженные огнетушители хранятся вертикально, запорно-пусковым устройством вверх. Огнетушитель одноразового, непрерывного действия, в нем не предусмотрено устройство для прерыва подачи пены. Используется при температуре окружающего воздуха от + 5 до + 50 °С.

Произведена модернизация огнетушителя. На его базе освоены огнетушители ОХВП – химические воздушно-пенные. Они имеют улучшенные показатели и комплектуются трехкомпонентным зарядом –кислота, щелочь и пенообразователь. Назначение, область применения, принцип действия и другие данные, как у химических огнетушителей.

Огнетушители воздушно-пенные. Они предназначены для тушения пожаров твердых веществ и жидкостей, за исключением горения щелочных металлов и электроустановок, находящихся под напряжением. Огнетушащим составом является раствор пенообразователя (96 % воды и 4 % пенообразователя различных марок). Огнетушащая способность воздушно-пенных огнетушителей выше химических.

Водный огнетушитель. В качестве огнетушащего состава используется вода, водные растворы неорганических солей и растворы поверхностно активных веществ.

Ранцевой огнетушитель используется для тушения лесных пожаров.

Углекислотные огнетушители. Они предназначены для тушения пожаров твердых, жидких веществ, а также электроустановок напряжением до 1 кВ. В настоящее время применяются углекислотные огнетушители: переносные (ручные), передвижные и стационарные. Огнетушащим составом является углекислый газ (углекислота). Углекислый газ закачивают в корпус огнетушителя (баллон) под давлением, в сжиженном состоянии. Попадая из баллона в раструб (снегообразователь) за счет резкого снижения давления превращается в снегообразное состояние – углекислый газ. Он резко снижает температуру горения и изолирует горящее вещество от кислорода воздуха. Срок годности ОУ не должен превышать 6 лет. Огнетушители имеют ограничение по применению, т.к. углекислота токсична, вытесняет кислород, затрудняет дыхание.

Хладоновые огнетушители. В качестве огнетушащего вещества применяют хладоны 1211 и 2402. Особенно эффективны для тушения пожаров в вычислительных центрах, электрических помещениях, телефонных станциях и др. Температурные пределы использования от – 60 до + 60 °С. срок хранения до 10 лет. Хладоновые огнетушители применяются для тушения пожаров всех классов. Однако, имеют ограничения по токсичности, а также по разрушающему воздействию на озоновый слой атмосферы.

Порошковые огнетушители фактически универсальны, используются для тушения пожаров всех классов, значителен диапазон температур. У нас выпускают по вместимости корпуса 1, 2, 5, 10, 16, 50, 100, 250, 500 литров. Порошковые огнетушители емкостью от 1 до 10 л. являются ручными, остальные передвижные или стационарные. Для тушения пожаров в быту используются емкостью 1, 2, 5 л., а остальные в промышленности.

Способы тушения пожаров

1. Охлаждение горящих веществ путем нанесения на их поверхность теплоемких огнетушащих средств (воды, пены и др.) или перемешивания слоев горящей жидкости.

2. Разбавление концентрации горючих паров, пылей и газов путем введения в зону горения инертных разбавителей (азота, углекислого газа, водяного пара).

3. Изоляция горящих веществ от зоны горения нанесением на их поверхность изолирующих огнегасительных средств (пены, песка, кошмы).

4. Химическое торможение реакции горения.

Основными средствами пожаротушения могут быть вода, пена, инертные газы, огнетушащие порошковые составы, комбинированные составы.

Вода

Огнетушащие свойства воды:

Охлаждает зону горения за счет большой теплоемкости и скрытой теплоты парообразования;

Разбавляет реагирующие вещества образующимся паром (объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды);

Изолирует горючие вещества от зоны горения;

Струя воды механически срывает пламя.

Достоинства воды: доступность и дешевизна, подвижность, легкость транспортировки, химическая нейтральность, неядовитость.

Недостатки воды:

а) сравнительно высокая температура замерзания (приходится применять специальные добавки и антифризы);

б) плохая смачивающая способность, затрудняющая тушение волокнистых, пылевидных, тлеющих материалов (вводят добавки, ПАВ);

в) малая вязкость, отсюда - большая растекаемость и большие потери воды при тушении (специальные добавки увеличивают вязкость, сокращая расход воды и время тушения);

г) малая коррозионную способность воды и ее электропроводность (природные соли, содержащиеся в воде, и добавляемые примеси усиливают эти свойства);

д) невозможность тушения нефтепродуктов: увеличивается площадь пожара, выброс, разбрызгивание горящих продуктов. Нефтепродукты можно тушить только распыленной водой;

е) невозможность тушения водой в любом виде и любыми составами, содержащими воду (например, пенами), щелочных металлов, карбидов и гидридов металлов; металлоорганических соединений. Все эти вещества при взаимодействии с водой взрываются.

Пена

Пена - это коллоидная система, состоящая из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости.

Пены применяются для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь - нефтепродуктов. Главное - изолирующее действие слоя пены. При тушении твердых материалов пена оказывает и охлаждающее действие.

Существует два вида пены: химическая и воздушно-механическая.

Химическая пена получается в результате взаимодействия кислотных и щелочных растворов в присутствии пенообразователя и состоит из 80% углекислого газа, 19,7% воды и 0,3% пенообразователя. Стойкость пены с момента ее образования до полного распада 40 мин. Недостатки химической пены: высокая стоимость, сложность организации процесса тушения, высокая химическая активность. В настоящее время имеется тенденция к сокращению ее применения.

Воздушно-механическая пена - механическая смесь воздуха (90...99%), воды (9,7...9,6%), пенообразователя (0,3...0,04%).

В состав пены входит вода, поэтому нельзя тушить пеной щелочные металлы, карбиды и гидриды металлов, металлоорганические соединения.

Инертные газы

Углекислый газ, азот, аргон, гелий обладают способностью быстро смешиваться с горючими парами и газами, понижая концентрацию кислорода в зоне горения до такого предела, при котором горение прекращается.

Наибольшей флегматизирующей способностью обладает углекислый газ. Он применяется в сжиженном виде для объемного тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных, сушильных печей и т.п.

Углекислота неэлектропроводна и пригодна для тушения электроустановок под напряжением до 1000 В.

Предельно допустимое для человека содержание углекислого газа в воздухе 10%, поэтому при заполнении горящего помещения углекислым газом из него необходимо эвакуировать людей.

Нельзя применять углекислоту для тушения щелочных металлов, а также соединений, в молекулы которых входит кислород.

Ингибиторы (флегматизаторы)

Эти вещества действуют по принципу торможения химической реакции горения. Требуемые количества ингибиторов намного меньше, чем инертных разбавителей. Отсюда быстрое создание зафлегматизированной среды при остаточном содержании кислорода около 18% (об.), что допустимо для кратковременного пребывания людей.

В качестве ингибиторов применяются фреоны (хладоны) и составы предельных углеводородов на их основе. Это жидкости либо сжиженные газы. Их достоинства: работа при отрицательных температурах, неэлектропроводность. Недостатки: токсичность, высокая коррозионная активность.

Огнетушащие порошковые составы

Они обладают очень высокой огнетушащей способностью и универсальностью действия, способны тушить любые материалы, в том числе не тушимые всеми другими средствами, например, термиты, щелочные металлы.

Комплексный огнетушащий эффект: ингибирование химических реакций в зоне горения; охлаждение зоны горения из-за расхода теплоты на нагревание и разложение частиц порошка; разбавление горючей среды частицами порошка и продуктами его разложения; эффект огнепреграждения при поверхностном тушении.

Порошки неэлектропроводны, нетоксичны, не оказывают коррозионного действия. Недостаток: слеживаемость, комкование.

Комбинированные составы

Применяют комбинацию воздушно-механической пены с хладонами, а также комбинированные азотно-хладоновый и углекисло-хладоновый составы. При таких комбинациях повышается эффективность тушения при сокращении в несколько раз дефицитного хладона.

Первичные средства тушения пожаров

Они предназначены для тушения пожаров в начальной стадии и включают: пожарные водопроводы, огнетушители ручные и передвижные, сухой песок, асбестовые одеяла, кошмы и др.

Пожарные краны устанавливают в доступных и заметных местах, на высоте 1,35 м от пола. Должно обеспечиваться взаимное перекрытие струй от пожарных рукавов не менее 10 м, а радиус действия струи должен быть достаточен для достижения наиболее удаленной и возвышенной части здания.

Химические пенные огнетушители ОХП-10, ОП-М и ОП-9ММ предназначены для тушения твердых и жидких веществ. Их недостатки:

Пена электропроводна, поэтому нельзя тушить установки под напряжением;

Пена содержит воду, поэтому нельзя тушить щелочные металлы, карбиды металлов и др. вещества, которые взрываются при взаимодействии с водой;

Приведенный в действие огнетушитель нельзя остановить в случае ликвидации загорания;

Пена химически активна и может причинить ущерб больший, чем от загорания.

Углекислотные огнетушители: ручные ОУ-5, ОУ-8 и передвижные ОУ-25, ОУ-80, ОУ-400 предназначены для тушения веществ, материалов и электроустановок под напряжением до 1000 В (углекислота неэлектропроводна). По мере ликвидации загорания огнетушитель можно остановить перекрытием вентиля. Нельзя тушить щелочные металлы, гидриды металлов и соединения, в состав молекулы которых входит кислород. Нельзя тушить горящую одежду на человеке и дотрагиваться до металлического раструба во избежание обморожений углекислотой.

Порошковые огнетушители ОП-10М и ОП-50М отличаются универсальностью действия и находят все более широкое применение. С помощью таких огнетушителей можно тушить пожары всех классов), применяя различные типы огнетушителей с разными составами порошков.

Автоматические средства обнаружения и тушения пожара

Системы автоматической пожарной сигнализации (АПС) предназначены для обнаружения пожара в начальной стадии и оповещения службы пожарной охраны, а также подачи сигналов (команд) на включение систем аварийной вентиляции, дымоудаления, автоматических устройств пожаротушения (АУП).

Система АПС состоит из пожарных извещателей, линий связи, приемных станций. Пожарные извещатели бывают ручные (приводятся в действие человеком, обнаружившим пожар) и автоматические, которые преобразуют контролируемый признак пожара (тепло, дым, свет или их комбинацию) в электрический сигнал, передаваемый по линии связи на приемную станцию.

АУП в зависимости от используемых средств пожаротушения бывают: водяные (спринклерные и дренчерные), водно-пенные, воздушно-пенные, газовые (двуокись углерода, азот, негорючие газы), порошковые, комбинированные.

Под пожаротушением подразумевается комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара .

Поскольку для возникновения и развития процесса горения, обусловливающего явления пожара, необходимо одновременное сочетание горючего вещества, окислителя и непрерывного потока тепла от очага пожара к горючему материалу, то для прекращения горения достаточно исключить какой-либо из этих элементов. Подавление горения, прежде всего, связано с уменьшением скорости реакции. Таким образом, прекращение горения можно добиться снижением содержания горючего компонента, уменьшением концентрации окислителя, увеличением энергии активации реакции и, наконец, снижением температуры процесса.

Все способы подавления горения или тушения пожаров можно разделить на четыре категории (рис. 23) :

1) способы охлаждения;

2) способы разбавления;

3) способы изоляции;

4) способы химического торможения реакций.

Детализация способов показана на рис. 23. Это может быть:

– охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

– изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;

– торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;

– механический срыв пламени сильной струей газа или воды;

– создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже тушащего диаметра.

Для тушения пожаров применяютразличные огнетушащие вещества и составы (средства тушения). В настоящее время в качестве средств тушения используют:

– воду , которая может подаваться в очаг пожара сплошными или распыленными струями;

– пены (воздушно-механическая различной кратности и химическая), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха (в случае воздушно-механической пены) или диоксида углерода (в случае химической пены), окруженных пленками воды;

– инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы);

– гомогенные ингибиторы - низкокипящие галогеноуглеводороды (хладоны);

– гетерогенные ингибиторы - огнетушащие порошки;

– комбинированные составы .

Рис. 23. Способы тушения пожаров

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения.

Большинство пожаров (60-80 %) у нас в стране относятся к пожарам классов А и В, которые тушат с применением воды. Воду применяют в виде компактных и распыленных струй, как для тушения очага горения, так и для защиты соседних негорящих объектов (рис. 24 и 25).

Огнетушащий эффект воды состоит в охлаждении зоны горения испаряющейся водой (при испарении 1 л воды поглощается 2684 кДж теплоты), в снижении концентрации кислорода образующимся паром (1 л воды образует 1700 л пара) и в механическом срыве пламени струи.

Рис. 24. Тушение пожара тонкораспыленной водой

Рис. 25. Система пожаротушения тонкораспыленной водой

Удельный расход воды на тушение твердых материалов составляет от 40 до 400 л/м 2 .

Существенный недостаток воды - ее электропроводность, поэтому ею нельзя тушить электроустановки под напряжением во избежание поражения человека электрическим током.

Еще недостатками воды являются ее невысокая смачивающая (и, следовательно, проникающая) способность при тушении волокнистых материалов (древесина, хлопок и др.) и высокая подвижность, ведущая к большим потерям воды и порче окружающих предметов. Для преодоления этих недостатков к воде добавляют поверхностно-активные вещества (смачиватели) и вещества, повышающие вязкость (натрий карбоксиметилцеллюлоза).

Следует иметь в виду, что воду в виде компактных струй нельзя применять для тушения металлов и их гидридов и карбидов, металлорганических соединений, нефтепродуктов и пылей (во избежание образования взрывоопасных смесей).

Пены. Воздушно-механическую пену получают при интенсивном смешивании водного раствора пенообразователя (2-6 %) с воздухом в воздушно-пенных стволах, пеногенераторах и огнетушителях.

Важной характеристикой пены является кратность, определяемая отношением объема пены к объему ее жидкой фазы. По кратности пены подразделяют на низкократную (до 30), среднекратную (30-200) и высокократную (свыше 200).

Огнетушащий эффект воздушно-механической пены основан на изоляции горючих веществ и зависит от ее кратности и стойкости (времени разрушения под действием огня). С повышением кратности увеличивается объем получаемой пены, но падает ее стойкость. Поэтому оптимальной считают кратность 70-150 (стойкость такой пены составляет 3-5 мин).

Воздушно-механическую пену получают с помощью пеногенерирующей аппаратуры и специальных добавок - пенообразователей (ПО), обеспечивающих снижение поверхностного натяжения на границе вода-воздух и облегчения образования коллоидной системы. В качестве ПО используют соли органических сульфокислот, фторированных соединений и др. В частности, известны ПО-1Д, ПО-ЗАИ, ПО-6К - для тушения нефтепродуктов, твердых материалов, а также ПО-1С, ПО «Форэтол» - для тушения полярных ЛВЖ (спиртов, эфиров, ацетона и др.).

Воздушно-механическая пена отличается низкой электропроводностью, безвредностью для людей, животных, высокой эффективностью, экономичностью получения. Ее широко применяют для тушения нефтепродуктов, других легковоспламеняющихся жидкостей, а также различных твердых металлов и веществ, пожаров класса А и В (рис. 26).

Воздушно-эмульсионная пена представляет собой разновидность механической пены, в заряд которой входит большое количество поверхностно-активных веществ, а также антифриз, органические и неорганические добавки, расширяющие область ее применения и позволяющие получить водную эмульсию кратностью ниже 4.

Изинертных разбавителей для тушения пожаров (чаще в замкнутых объемах) применяют диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы. Их огнетушащая концентрация в воздухе колеблется в пределах 30-40 %. Газы хранят в сжиженном состоянии в баллонах (в таком виде они занимают меньший в 500 раз объем и их легче подавать в зону горения).

Рис. 26. Система пожаротушения с помощью воздушно-механической пены

на военно-воздушной базе «Иглин» во Флориде

Диоксид углерода при выпуске из баллона переходит в твердое состояние в виде белых хлопьев с температурой минус 78,5 °С, а в зоне горения - в газообразное, отбирая теплоту (570 кДж на 1 кг твердого диоксида углерода) и проявляя охлаждающее действие. Он токсичен, при содержании в воздухе до 10 % опасен, а 20 % - смертельно опасен для человека (смертельно опасная концентрация для человека ниже огнетущащей). Такая концентрация может наступить при длительном применении его в помещениях очень малого объема.

Гомогенные ингибиторы представляют собой соединения атомов углерода и водорода, атомы водорода в них частично или полностью замещены атомами галоидов (фтор, хлор, бром). К ним относятся тетрафтордибромэтан (хладон 114 В2), бромистый метилен, трифтордибромэтан (хладон 13В1) и др. Их огнетушащее действие основано на химическом торможении реакции горения (обрыв ее цепной реакции). Поэтому галоидоуглеводородные составы называют также ингибиторами или флегматизаторами. Область их применения очень разнообразна, эффективность в несколько раз выше воды, инертных газов. Основной недостаток - токсичность (при попадании на кожу и вдыхании). В последнее время выяснилось, что некоторые хладоны являются экологически вредными веществами, разрушающими озоновый слой Земли. Причем именно наиболее эффективные при пожаротушении бром содержащие хладоны оказались наиболее вредными. Содержащие только фтор хладоны не оказывают разрушающего действия на озоновый слой. Из-за экологической вредности бромхлорсодержащие хладоны согласно решениям международных форумов должны быть изъяты из употребления. Предпринятые во многих странах поиски альтернативы хладонам привели к созданию ряда так называемых «чистых» средств объемного тушения. Наиболее приемлемыми из них оказались полностью фторированные углеводороды C 4 F 10 (перфторбутан) и (перфторциклобутан), а также хладоны 23(CF 3 Н), 125(С 2 F 5 Н) 227(C 3 F 7 H). По огнетушащей способности они примерно в два раза уступают бромхладонам и поэтому не могут в полной мере удовлетворить потребности практики.

Повышения эффективности подобных огнетушащих средств можно достигнуть путем совмещения указанных хладонов с веществами, обладающими ингибирующими горение свойствами и являющимися экологически безвредными. При этом достигается эффект синергизма, заключающийся в нелинейном усилении огнетушащего действия таких комбинаций. На основе этих представлений разработан новый газовый состав ТФМ-18И, представляющий комбинацию хладона 23 (90 % масс.) и йодистого метила (10 % мас.). Йодсодержащий компонент является экологически чистым ингибитором горения, благодаря чему огнетушащая способность состава оказалась на 30 % выше хладона 23.

Гетерогенные ингибиторы (порошковые составы) получили наибольшее распространение в связи с высокой эффективностью тушения практически всех веществ и материалов, универсальностью и экономичностью.

Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли (карбонаты и бикарбонаты натрия и калия, фосфорноаммонийные соли, хлориды натрия и калия и др.) с различными добавками, препятствующими слеживанию и комкованию. К достоинствам порошков относятся их высокая огнетушащая способность и универсальность (возможность тушения различных материалов, в том числе таких, которые нельзя тушить водой, пенами, хладонами). Механизм огнетушащего действия порошков заключается в ингибировании процесса горения из-за гибели активных центров пламени на поверхности твердых частиц или в результате их взаимодействия с газообразными продуктами разложения порошков.

Для тушения пожаров класса А применяют порошок АВСЕ (основной компонент фосфорно-аммонийные соли), для пожаров классов В, С и Е - порошки ВСЕ (бикарбонат натрия или калия, сульфат калия и др.) или АВСЕ, для пожаров класса Д - порошок Д (хлорид калия, графит).

Комбинированные составы соединяют в себе свойства различных огнетушащих веществ и, как правило, состоят из дешевых носителей и сильных ингибиторов горения. К таким составам относятся водогалоидоуглеводородные эмульсии, комбинации воздушно-механической пены с бромхладонами, газожидкостные смеси хладонов 114В2 (жидкость) и 13В1 (газ), комбинированные азотно-хладоновый и углекислотно-хладоновый составы для объемного тушения. Применение комбинированных составов позволяет значительно повысить эффективность тушения пожаров.

В последнее время все более широкое применение находит принципиально новое средство объемного тушения - аэрозольный огнетушащий состав (АОС), получаемый сжиганием твердотопливной композиции (ТТК) окислителя и восстановителя (горючего). В качестве окислителя обычно используются неорганические соединения щелочных металлов (преимущественно нитрат (KNO 3) и перхлорат (KСlO 4) калия), в качестве горючего-восстановителя - органические смолы (например, такие, как эпоксидная, идитол и т. п.). Эти ТТК могут гореть без доступа воздуха. Образуемый в качестве продукта сгорания аэрозоль состоит из газовой фазы - преимущественно диоксида углерода - и взвешенной конденсированной фазы в виде тончайшего порошка, аналогичного огнетушащим порошкам на основе хлорида и карбоната калия и отличающегося от обычных порошков значительно большей дисперсностью (размер частиц обычных порошков около 5 ∙ 10 –5 м, а твердых частиц в АОС - около 10 –6 м, т. е. различие примерно в 50 раз).

Заранее изготавливать, а главное, хранить порошок с размером частиц
10 –6 м из-за склонности к слеживанию практически невозможно. Получаемый в момент пожара АОС благодаря большой дисперсности отличается исключительно высокой огнетушащей способностью, в 5-8 раз превышающей огнетушащую способность наиболее эффективных средств пожаротушения - огнетушащих порошков и хладонов, и более чем на порядок все другие средства (CO 2 , N 2 , C 4 F 10 и др.).

АОС оказался наилучшей альтернативой экологически вредным хладонам. Помимо высокой эффективности АОС характеризуются низкой токсичностью, отсутствием экологической вредности и коррозионной активности, легкостью использования в системах автоматики, отсутствием необходимости в сосудах под давлением и в системах распределительных трубопроводов. Благодаря этим качествам применение АОС оказалось значительно более экономичным, чем все другие способы пожаротушения.

Свойства АОС в сравнении с другими средствами объемного тушения показаны в табл. 8.

Таблица 8. Аэрозольный огнетушащий состав

в сравнении с другими средствами объемного тушения

К достоинствам АОС, по сравнению со всеми другими средствами объемного тушения, относится также возможность тушения пожаров подкласса А1 (тлеющие материалы). Эта возможность обеспечивается при времени разгорания очага пожара не более 3 мин. При более длительном времени очаг уходит в глубь материала так далеко, что его не достигают даже мельчайшие частицы АОС.

Наряду с достоинствами АОС обладает и недостатками, связанными с высокой температурой АОС (1500 К) и с наличием открытого форса пламени.

Первый недостаток обусловливает снижение огнетушащей способности из-за того, что горячий аэрозоль конвективно всплывает под потолок и только по мере охлаждения достигает очагов пожара на нижней отметке помещения. Исследования показали, что в помещении высотой 3 м время тушения нижних очагов составило около 3 мин. За это время заметное количество аэрозоля теряется через неплотности. При большей высоте помещения время достижения нижних очагов будет еще больше.

Второй недостаток не позволяет использовать АОС в помещениях категорий А и Б и, кроме того, при ложном срабатывании форс пламени может вообще оказаться причиной пожара (что неоднократно имело место с генераторами типа СОТ).

Для устранения этих недостатков созданы специальные генераторы типа «Габар», с помощью которых температура АОС снижается до 140-200 °C, ликвидируется открытый форс пламени. Испытания генерато­ров показали, что они успешно тушат пожары классов А1, А2, В1, B2, С и Е с удельным расходом около 0,045-0,1 кг/м 3 (в зависимости от степени герметичности защищаемого объекта), а также являются взрывобезопасными и решением Госгортехнадзора России допущены к защите взрывопожароопасных объектов химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей отраслей промышленности.

Покрывала, песок и землю применяют для тушения небольших очагов горения. Их огнетушащий эффект основан на изолировании горючих веществ от кислорода воздуха.