Способы прекращения горения. Основные огнетушащие вещества (назвать их и дать краткую характеристику). Основы и способы прекращения горения на пожаре Основные принципы прекращения горения

Самым распространенным средством при тушении пожара является вода. Попадая на горящий материал, она охлаждает его, образуется пар, который препятствует притоку кислорода к очагу горения. Воду не применяют при тушении горючих жидкостей, удельный вес которых меньше, чем у нее, так как они, всплывая и растекаясь по поверхности, увеличивают площадь пожара. Нельзя использовать воду для тушения веществ, вступающих с ней в бурную химическую реакцию (металлический натрий, калий, магний, карбид кальция и т.д.), а также необесточенных электропроводов и приборов.

Песок, покрывая горящую поверхность, прекращает доступ к ней кислорода, препятствует выделению горючих газов и понижает температуру горящего предмета. Сырой песок обладает токопроводящими свойствами и поэтому его нельзя использовать при тушении предметов, находящихся под электрическим напряжением. Песок не должен содержать посторонних горючих примесей.

К подручным средствам пожаротушения также относятся асбестовые и грубошерстные покрывала, которыми накрывают небольшие очаги пожара, чтобы прекратить к ним доступ воздуха.

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

1) изоляция очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;

2) охлаждение очага горения ниже определенных температур;

3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;

4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа и воды;

5) создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.

Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды. Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой в таких случаях может быть повышен путем подачи ее в распыленном состоянии. Вода, содержащая различные соли и поданная компактной струей, обладает значительной электропроводностью, и поэтому ее нельзя применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением. Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными). Для подачи воды в эти установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах водопроводы. Воду при пожаре используют на наружное и внутреннее пожаротушение. Расход воды на наружное пожаротушение принимают в соответствии со строительными нормами и правилами. Расход воды на пожаротушение зависит от категории пожарной опасности предприятия, степени огнестойкости строительных конструкций здания, объема производственного помещения. Одним из основных условий, которым должны удовлетворять наружные водопроводы, является обеспечение постоянного давления в водопроводной сети, поддерживаемого постоянно действующими насосами, водонапорной башней или пневматической установкой. Это давление часто определяют из условия работы внутренних пожарных кранов. Для того, чтобы обеспечить тушение пожара в начальной стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны.

Вода как средство тушения пожаров используется в чистом виде или в смеси с различными химическими добавками, повышающими эффективность тушения пожаров. Воду применяют для тушения пожаров твердых сгораемых материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения.

Несмотря на это область применения воды ограничена. Так, например, при тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому эффект их тушения резко снижается.

Природная вода, содержащая различные соли, обладает значительной электропроводностью и поэтому не может применяться для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением.

Воду также нельзя применять для тушения пожаров веществ, вступающих с ней в химическую реакцию, сопровождаемую выделением большого количества тепла (негашеная известь). Также, например, нельзя тушить возгоревшиеся металлы (натрий, калий, кальций, мелкораздробленный магний, алюминий), так как они энергично поглощают воду с выделением газообразного водорода, способного образовывать с воздухом взрывчатые смеси. Карбид кальция разлагается водой с выделением ацетилена, карбид – с выделением метана, сульфиды металлов – с выделением сероводорода, а они в смеси с воздухом являются взрывоопасной смесью.

Огнегасительные свойства воды усиливаются, если в ней растворить соли (хлористый кальций, углекислоты, калий, сернокислый аммоний и т.д.), за счет уменьшения поверхностного натяжения воды и увеличения ее способности проникать внутрь твердых органических веществ или за счет увеличения ее вязкости.

Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распыленных струй. Сплошная струя обладает большой ударной силой и большой дальностью полета. Распыленная струя состоит из мелких капель воды и создает сплошную завесу воды.

Огнегасительные пены чаще всего применяют для тушения пожаров легковоспламеняющихся жидкостей. Растекаясь на поверхности горящих жидкостей, пена изолирует их от пламени.

В зависимости от способа получения пены подразделяют на воднохимические и воздушно-механические .

Воднохимические пены создают для повышения огнетушащей эффективности воды. Воднохимические пены получают при помощи химической реакции между кислотными и щелочными растворами пенообразующего вещества. В состав химической пены входят:

Углекислый газ - 80%;

Вода - 19,7%;

Пенообразующее вещество – 0,3%.

Воздушно-механическая пена представляет собой коллоидную систему, состоящую из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью.

Кратностью пены называется отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. С течением времени пена разрушается. Пены с большей кратностью менее стойки к разрушению.

Воздушно-механическая пена образуется из водных растворов пенообразователей ПО-1, ПО-11, ПО-1с и является эффективным средством тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Пенообразователь ПО-1 представляет собой жидкость темно-коричневого цвета без осадка и посторонних включений, которая состоит из нейтрализованного керосинового контакта, содержащего около 45% сульфокислоты, 4,5% клея и 10% спирта или этиленгликоля.

Для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах применяют воздушно-механическую пену средней кратности. Высокократную воздушно-механическую пену наиболее эффективно применять для тушения пожаров в подвалах, шахтах и других закрытых объемах.

Огнетушащие свойства пен определяются охлаждением горючего и изоляцией от его поверхности зоны горения, что препятствует поступлению горючих паров в зону горения.

Газовые средства тушения пожаров . К ним относятся:

Водяной пар;

Двуокись углерода;

Инертные газы.

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических установках. Огнетушащая эффективность водяного пара не велика, и поэтому его рекомендуется применять для тушения небольших возгораний.

Двуокись углерода применяется для тушения пожаров в складах, аккумуляторных станциях, сушильных печах, электрооборудовании. Для подачи двуокиси углерода используются огнетушители и стационарные установки.

Следует помнить, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных, щелочноземельных металлов, некоторых гидридов металлов, а также тлеющих материалов.

Особенностью двуокиси углерода является то, что при быстром испарении он переохлаждается, образуя хлопья «снега». «Снежная» двуокись углерода при нагревании возгоняется, минуя жидкую фазу.

В случае тушения пожара «снежной» двуокисью углерода (она образуется при оснащении огнетушителя специальным раструбом) ее огнетушащее действие (разбавление) дополняется охлаждением очага горения.

Двуокись углерода обладает огнетушащим эффектом при создании 35%-ной ее концентрации в объеме защищаемого помещения. Эффект тушения двуокисью углерода обусловлен тем, что она, будучи продуктом окисления углерода, в обычных условиях является инертным соединением, не поддерживающим горения большинства веществ.

Тушение пожаров инертными газами происходит в результате разбавления воздуха и снижения в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Для пожарной защиты используют инертные газы – азот, аргон, гелий, фреон, дымовые и отработанные газы. Применение объемного способа тушения пожара инертными газами зависит от свойства горючей системы и возможности разбавления атмосферы до создания требуемой минимальной концентрации кислорода. Поэтому в системах объемного тушения инертными газами предусматривают меры, не допускающие поражения людей в защищаемом помещении.

В системах тушения пожара с использованием двуокиси углерода и других инертных газов применяют сигнализирующие устройства, предупреждающие об опасности низкой концентрации кислорода, промежуток времени между сигналом и пуском установки должен быть достаточным для эвакуации людей из помещения.

Галогенированные углеводороды . Тушение пожаров составами на основе галогенированных углеводородов происходит в результате торможения химических реакций, поэтому их также называют и флегматизаторами.

Наибольшее применение в пожаротушении нашли составы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогена. Галогенированные углеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими жидкими органическими веществами.

Реакционная способность и склонность к термическому разложению галогенированных углеводородов зависит от галогенов, замещающих водород, они понижаются в ряду йод-бром-хлор-фтор.

Наиболее широкое распространение получил состав 5НД (95-97% бромэтила, 3-5%-ная двуокись углерода). Хорошие диэлектрические свойства галогенированных углеводородов позволяют применять их для тушения пожаров оборудования под напряжением. Однако они оказывают токсическое воздействие на человека, причем если сами галогенированные углеводороды действуют на человека как слабые наркотические яды, то продукты их термического распада обладают сравнительно высокой токсичностью. Но временное пребывание работающих в такой среде не является опасным для состояния здоровья.

Низкая теплота испарения, высокая летучесть ограничивают возможность применения галогенированных углеводородов при тушении пожаров на открытом воздухе. Галогенированные углеводороды применяют для объемного тушения, поверхностного тушения сравнительно небольших очагов пожаров и предупреждения образования взрывоопасной среды. Галогенированные составы можно применять для тушения и флегматизации всех видов нефтепродуктов, твердых материалов органического происхождения, водорода и др., кроме металлов некоторых металлоорганических соединений и гидридов металлов.

Порошковые составы применяют для тушения пожаров в тех случаях, когда другие средства тушения непригодны или малоэффективны.

Порошковые составы представляют собой сухие порошки, которые изготавливаются на основе бикарбоната натрия и имеют вид мелкого сыпучего порошка белого цвета с серым или розовым оттенком.

При тушении порошки падают на пламя в виде облака мелких частиц. Для подавления горения металлов, некоторых металлоорганических соединений и других подобных им веществ, которое достигается изоляцией их от воздуха, порошок подают таким образом, чтобы обеспечить спокойное покрытие им горящей поверхности слоем определенной толщины. Порошковые составы практически не- токсичны, не оказывают вредных воздействий на материалы и используются при тушении загораний в сочетании с распыленной водой и пенными средствами тушения.

Порошковые составы неэлектропроводны, что дает возможность использовать их при тушении пожаров оборудования и аппаратов, находящихся под напряжением

Первичные средства тушения пожаров предназначены для локализации небольших загораний. К первичным средствам тушения пожаров относятся:

Внутренние пожарные водопроводы (внутренние пожарные краны);

Пожарные стволы (водяные и воздушно-пенные);

Огнетушители (пенные, газовые и порошковые);

Сухой песок;

Асбестовое одеяло или кошма.

Внутренний пожарный водопровод предназначен для подачи воды в начальной стадии развития пожара.

Пожарные краны располагают на высоте 1,35 м от пола в наиболее доступных местах здания, как правило, на лестничной клетке или вблизи выходных дверей с каждого этажа. Пожарный кран снабжается одним рукавом диаметром 50 мм и длиной 10-20 м со стволом.

Огнетушители предназначены для тушения загораний и пожаров в начальной стадии их возникновения, до прибытия пожарных подразделений.

Огнетушители подразделяются на следующие основные группы:

Газовые;

Порошковые.

Огнетушащие вещества из огнетушителей подаются под давлением газов, образующихся в результате химической реакции (химические пенные), под давлением заряда или рабочего тела, находящегося под огнетушащим веществом (углекислотные, аэрозольные, воздушно-пенные), под давлением рабочего газа, находящегося в отдельном баллончике (воздушно-пенные, аэрозольные), свободным истечением огнетушащего вещества (порошковые огнетушители типа ОП-1).

Пенные огнетушители могут быть:

а) химические пенные – для подачи химической пены, получаемой из водных растворов щелочей и кислот;

б) воздушно-пенные и жидкостные – для подачи воздушно-механической пены, получаемой из водных растворов пенообразователей.

Химические пенные огнетушители выпускаются трех видов : ОХП-10, ОП-М, ОП-9ММ.

При задействовании пенных огнетушителей кислотная часть заряда смешивается со щелочной и происходит химическая реакция с образованием двуокиси углерода. Двуокись углерода создает давление внутри огнетушителя, под действием которого пена выталкивается наружу в виде струи.

Огнетушитель химический пенный ОХП-10 предназначен для тушения возникших очагов возгорания при воспламенении всех горючих твердых и жидких веществ. Однако из-за наличия растворимых солей в огнегасительном веществе пенные огнетушители не следует применять для тушения веществ, которые химически взаимодействуют с тушащим веществом (калий, натрий, карбид и т.п.). Эти огнетушители нельзя применять также при тушении возгораний в электроустановках и электрооборудовании, находящихся под напряжением.

Огнетушитель химический пенный ОХП-10 (рис.12.1) состоит из сварного, стального корпуса - 1, содержащего 8,7 л раствора щелочи (щелочная часть заряда), полиэтиленового стакана – 2 с водным раствором серной кислоты (кислотная часть заряда), чугунной крышки – 6 с запорно-открывающим кислотный стакан устройством, уплотнительной прокладки, устанавливаемой между крышкой и опорной поверхностью кислотного стакана, ручки – 3, служащей для переноски огнетушителя и спрыска – 7, представляющего собой втулку с внутренним диаметром 4,7 мм для выброса пены, вваренную в корпус огнетушителя. В период хранения спрыск огнетушителя закрыт специальной мембраной, предотвращающей испарение щелочи.

Запорно-открывающее устройство, в свою очередь, состоит из штока – 5, проходящего через центр крышки, закрывающей горловину, рукоятки – 4 с профильным кулачком шарнирно закрепленной на одном конце штока, клапана – 9, изготовленного из кислотно-щелочестойкой резины – на другом конце штока, пружины – 8, расположенной между крышкой и клапаном.

Пена в огнетушителе образуется за счет химической реакции, происходящей при смешивании кислотной и щелочной частей заряда.

Щелочная часть заряда представляет собой водный раствор двууглекислой соды, состоящей из 450-560 г бикарбоната натрия и 50 г экстракта солодкового корня, необходимого для образования пены.

Кислотная часть заряда состоит из 120 г (не менее) серной кислоты H 2 SO 4 и 115 г (не менее) водного раствора сернокислого окисного железа. Чтобы огнетушитель не замерзал в зимнее время, в кислотную часть заряда добавляют этиленгликоль или вспениватель РАС.

Для приведения пенного огнетушителя в действие необходимо : прочистить спрыск шпилькой, привязанной шпагатом к ручке огнетушителя; повернуть рукоятку запорно-открывающего кислотный стакан устройства на 180 о, от чего посредством профильного кулачка откроется клапан, перевернуть огнетушитель днищем вверх, и слегка встряхивая его, направить на пламя.

При опрокидывании огнетушителя вверх дном кислотная часть заряда вытекает из стакана через отверстия, расположенные в его горловине и смешивается с раствором щелочи. При этом происходят химические реакции взаимодействия в результате которых, образующийся диоксид углерода CO 2 интенсивно вспенивает щелочной раствор. Создаваемое внутри корпуса огнетушителя давление 1,4 МПа, за счет увеличения объема пены в 5 раз, выталкивает образовавшуюся в результате химических реакций пену через спрыск наружу. Техническая характеристика огнетушителя приведена в таблице 12.2.

Рис. 12.1 Внешний вид огнетушителя ОХП-10

1 - стальной корпус; 2 - полиэтиленовый стакан; 3 – ручка; 4 - рукоятка с профильным кулачком; 5 – шток; 6 - чугунная крышка; 7 – спрыск; 8 – пружина; 9 – клапан.

Огнетушитель ОП-9ММ предназначен для тушения пожаров всех горючих веществ, в том числе электроустановок. Техническая характеристика

Каждый, находящийся в эксплуатации огнетушитель снабжают формуляром, в котором указывают название завода-изготовителя, номер огнетушителя, год выпуска, дату введения в эксплуатацию, результаты осмотров и испытаний.

Осматривать огнетушитель следует не реже одного раза в 10 дней. В процессе осмотра проверяют наличие пломб, прочищают спрыск и протирают корпус от пыли. Техническое состояние огнетушителей отражают в специальном журнале. Зарядку огнетушителей проверяют через 1 год после начала эксплуатации у 25% партии, путем задействования (после чего проводят испытания зарядкой под давлением 2 МПа), через 2 года у 50% партии и через 3 года у 100% партии.

Пенные огнетушители просты в устройстве и при правильном содержании надежны в эксплуатации. Заряды сохраняют свои свойства 2-3 года.

Воздушно-пенные огнетушители ОВП-5, ОВП-10 и др., предназначены для тушения загораний различных веществ и материалов, исключая щелочные металлы и электроустановки, находящиеся под напряжением, а также вещества, горящие без доступа воздуха.

Различают два вида воздушно-пенных огнетушителей :

Ручные ОВП-5, ОВП-10;

Стационарные ОВПС-250А

Огнетушитель воздушно-пенный ОВП-5 (рис.12.2) состоит из стального корпуса – 1, крышки с запорно-пусковым устройством, баллона – 2 с диоксидом углерода, уплотненного прокладкой - 3 и выкидной трубки – 8 с насадком – 10 для получения воздушно-механической пены.

Баллон с диоксидом углерода имеет на горловине резьбу, на которую навернут ниппель с дозирующим отверстием, прижимающим латунную мембрану.

Пусковой механизм состоит из штока – 4 с иглой на конце и рычага – 5, действующего на шток при проколе мембраны баллона с диоксидом углерода.

Воздушно-пенный насадок имеет раструб – 10, центробежный распылитель – 9, кассету с двумя латунными сетками – 11 и трубку для присоединения к крышке огнетушителя - 7. В верхней части огнетушителя расположена рукоятка – 6, для переноски огнетушителя. Нижняя часть корпуса имеет башмак, обеспечивающий устойчивость огнетушителя на полу. Крышка огнетушителя закрыта защитным колпаком. Внутренние поверхности корпуса огнетушителя покрыты эпоксидной эмалью.

Рис. 12.2 Внешний вид огнетушителя ОВП-5

1 – корпус; 2 - баллон с диоксидом углерода; 3 – прокладка; 4 – шток; 5 – рычаг; 6 – рукоятка; 7 - трубка для присоединения раструба к крышке огнетушителя; 8 - выкидная трубка; 9 - центробежный распылитель; 10 – раструб; 11 - кассету с двумя латунными сетками.

Для приведения в действие огнетушитель ОВП-5 снимают с пожарного щита за рукоятку, ставят на пол и нажимают на пусковой рычаг, который штоком прокалывает бронзовую мембрану, закрывающую выход из баллончика углекислого газа (давление 7,2 МПа). Газ давит на поверхность раствора сверху и выталкивает его через сифонную трубку снизу вверх, разрывая пергаментную мембрану, через выкидную трубку, центробежный распылитель и насадок с сетками. Струя эжектирует воздух через окна в насадке. При этом образуется воздушно-механическая пена высокой кратности (минимум 50-кратная), которая значительно эффективнее химической.

В качестве заряда применяют 6%-й раствор пенообразователя ПО-1.

Проверку и зарядку баллонов с диоксидом углерода выполняют на специальных зарядных станциях. Методика проверки корпусов воздушно-пенных огнетушителей ОВП-5 и ОВП-10 на прочность такая же, как и химических пенных огнетушителей.

Газовые огнетушители могут быть:

а) углекислотные – для подачи двуокиси углерода в виде газа или «снега», в качестве заряда которых применяют жидкую двуокись углерода;

б) аэрозольные – для подачи парообразующих огнетушащих веществ, в качестве заряда которых применяются галогенированные углеводороды;

в) углекислотно-бромэтиловые – для подачи парообразующих огнетушащих веществ, в качестве заряда которых применяют также галогенированные углеводороды.

Углекислотные огнетушители предназначены для тушения загораний преимущественно в ЭУ и электроаппаратуре, находящейся под напряжением не выше 380 В, а также небольших загораний различных веществ, за исключением тех, которые горят без доступа кислорода, двуокисью углерода в газо- и снегообразном виде.

Отечественная промышленность выпускает ручные углекислотные огнетушители трех типов: ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8. По конструкции и принципу действия они идентичны между собой и различаются только геометрическими размерами.

Углекислотный огнетушитель ОУ-2 (рис.12.3) состоит из стального баллона – 1 с ручкой - 3, вместимостью 2 л, где под давлением 16,7 МПа находится жидкая углекислота, вентиля – 6 с клапаном - 5 и сифонной трубкой – 2 и раструба – 8 с соединительной трубкой - 7. Мембрана в предохранителе – 4 рассчитана на разрыв при повышении давления в баллоне до 2,2 МПа.

Рис. 12.3 Внешний вид огнетушителя ОУ-2

1 - стальной баллон; 2 - сифонная трубка; 3 – рукоятка; 4 – предохранительный клапан; 5 – клапан; 6 – вентиль; 7 – соединительная трубка; 8 – раструб.

Чтобы привести огнетушитель в действие, нужно : взять его одной рукой за рукоятку, а другой направить раструб на горящий предмет и затем открыть вентиль. Жидкая углекислота, выходя через раструб, расширяется и охлаждается до образования снежных хлопьев (t=-72 о C). Диоксид углерода в жидком и газообразном состоянии, попадая в зону горения, понижает концентрацию кислорода и горючих паров в зоне горения и охлаждает поверхность горящего вещества, в результате горение прекращается. С помощью диоксида углерода приостанавливают горение, как на поверхности, так и в замкнутом объеме. Достаточно 12-15% содержания диоксида углерода в окружающем воздухе, чтобы горение прекратилось.

Углекислотные огнетушители, поступившие в эксплуатацию, регистрируют в учетном журнале, где указывается номер огнетушителя, его паспортные данные, дата последней зарядки и масса заряда.

Углекислотные огнетушители периодически взвешивают для проверки на утечку кислоты. Массу после взвешивания сопоставляют с первоначальной массой заряда при уменьшении которой более допустимого (с вентилем на 10%, с пусковым рычагом – на 0,1 кг) огнетушитель следует перезарядить на специальной станции. Наружный осмотр огнетушителя следует проводить не реже 2-х раз в месяц. Не реже одного раза в 5 лет баллоны всех огнетушителей, находящихся в эксплуатации, необходимо освидетельствовать на зарядных станциях, где для определения пригодности их к дальнейшей эксплуатации осматривают наружную и внутреннюю поверхности баллонов, проводят гидравлические испытания и проверяют состояние запорно-пусковых приспособлений.

Передвижные углекислотные огнетушители предназначены для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, электроустановок, находящихся под напряжением, двигателей внутреннего сгорания.

Промышленностью выпускаются подвижные углекислотные огнетушители двух типов УП-1М и УП-2М, которые представляют собой баллон, укрепленный на тележке с резиновыми шинами.

Аэрозольные огнетушители ОА-1 и ОА-3 предназначены для тушения загораний на транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания, а также на электроустановках. Они представляют собой стальной баллон, в горловину которого ввернута крышка с запорно-пусковым устройством, баллоном со сжатым газом и сифонной трубкой.

Зарядами огнетушителей служат составы на основе галогенированных углеводородов (бромистый этил, тетрафтордибромэтан).

Углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ-7 предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся жидкостей и электроустановок. Они идентичны огнетушителям углекислотным (рис. 12.4).

Рис. 12.4 Внешний вид огнетушителя ОУБ-3

1 – баллон; 2 – дно стакана для баллона с углекислотой; 3 – прокладка; 4 – баллон с углекислотой; 5 – отверстия в стенке стакана для баллона с углекислотой; 6 – огнетушащий состав; 7 – крышка огнетушителя; 8 – уплотнительное кольцо; 9 – канал для выхода огнетушащего вещества; 10 – спыск; 11 – ударник; 12 – шток ударника.

Принцип работы огнетушителя : при ударе головкой о твердый предмет боек прокалывает алюминиевую пробку баллончика и под действием пружины возвращается в первоначальное положение. Углекислота из баллончика по кольцевому зазору через распределитель, фильтр и отверстие в крышке попадает в корпус, взрыхляет порошок, образуя газопорошковую смесь и создает давление.

Под действием давления 0,2-0,5 МПа (2-5 кгс/см 2) газопорошковая смесь сбрасывает колпачок с распылителя и вылетает из него в виде плоской расширяющейся струи. Попавший в очаг порошок тушит его, в основном, за счет активного химического воздействия на продукты горения и образования защитной пленки на поверхности тлеющих материалов. Для эффективности тушения облако порошка должно полностью накрыть очаг горения.

Огнетушитель крепится с помощью кронштейна на вертикальной или наклонной поверхности бойком вниз. Допускается горизонтальное его размещение.

Порошковые огнетушители предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочноземельных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением.

В порошковых огнетушителях в качестве заряда применяются сухие порошки типа ПСБ и ПС-1.

Порошковый заряд из огнетушителя ОП-1 высыпается при опрокидывании корпуса, из огнетушителей других марок (ОПС-6, ОПС-10) – выдувается сжатым газом (азот или воздух). Порошковый заряд изготавливают из углекислой соды, поташа, мела, графита и т.д.

Порошковые огнегасительные средства значительно дороже других и имеют меньшую эффективность, поэтому широкого применения не находят.

Подвижные средства тушения пожаров .

Подразделения пожарной охраны оснащены пожарными автомобилями. Пожарные автомобили в зависимости от значения делятся на основные, специальные и вспомогательные. Основные пожарные автомобили – автоцистерны и автонасосы предназначены для доставки к месту пожара личного состава с необходимым снаряжением, рукавов, инструментов и приборов пожаротушения. На автонасосах и автоцистернах смонтированы центробежные насосы для подачи воды к месту пожара и имеются приспособления для получения воздушно-механической пены.

Специальные работы при тушении пожара выполняются с помощью специальных пожарных автомобилей (автолестниц, автомобилей газохододымозащитного, водозащитного, связи и освещения, пенного и углекислотного пожаротушения, рукавного и т.д.).

К вспомогательным пожарным автомобилям относятся автомобили, непосредственно не участвующие в тушении пожара, но обеспечивающие нормальную работу подразделений пожарной охраны (транспортные, автобензинозаправщики, авторемонтные мастерские). Пожарные автомобили обозначаются буквами: А - автомобиль, Ц – цистерна, Р – рукавный автомобиль, Н- насос.

Например, шифр АЦН – 20 обозначает автоцистерна с насосом производительностью 20 л/с.

Пожарные мотопомпы , представляющие собой насосы с топливными двигателями имеют следующие буквенные обозначения: М – мотопомпа, П – пожарная, числа 600,800,1400 обозначают подачу (производительность) насоса в л/мин.

Технические средства обучения: компьютерная техника, мультимедийный проектор.

1. Текст лекции

1. Способы прекращения горения. Характеристики отв.

   Основные способы прекращения горения.

На предмете ТГИВ вы рассматривали предельные параметры процессов горения. Известно, что для прекращения горения необходимо либо снизить тепловыделение в зоне горения фронта пламени, либо увеличить из фронта пламени теплоотвод. Цель – понизить температуру горения до критической температуры гашения.

Это может быть достигнуто различными путями:

Охлаждением поверхности ГЖ или ТГМ ниже температуры, соответственно, их кипения или термического разложения, тем самым снижая количество горючих паров и газов, поступающих в зону горения фронта пламени;

Изоляцией зоны горения от источника горючих газов, паров и окислителя (например, герметизацией либо горящего вещества, либо объема, в котором протекает процесс горения);

Разбавлением горючих газов, паров и окислителя, поступающих в зону горения;

Ингибированием процессов горения (т.е. введением в исходную горючую смесь или в зону горения ингибиторов средств химического торможения цепных реакций окисления.

Помимо перечисленных способов, прекращения горения можно достичь отрывом пламени, например, путем увеличения линейной скорости поступления горючего вещества (газа) в пламя выше его видимой скорости распространения или же механическим срывом пламени, например, сдувая его сильной струей воздуха.

Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

Способы прекращения горения и огнетушащие вещества

Таблица № 1

По способу прекращения горения все ОТВ подразделяются на четыре основные группы в соответствии с таблицей. 1.

	Способ прекращения горения	Применяемые огнетушащие вещества
	Охлаждение зоны горения и поверхности горящих веществ	Вода (до 1700 0 С сплошными струями и тонкораспыленной водой), вода со смачивателями и загустителями, водные растворы солей, твердый СО 2 , снег, перемешиванием.
	Разбавление реагирующих веществ в зоне горения. Уменьшение концентрации О 2 до 14 – 16%	Негорючие газы (СО, N 42 0, дымовые газы), водяной пар, тонкораспыленная вода, газо-водяные смеси, аэрозоль.
	Изоляция горящих веществ от зоны горения. Сбивание пламени.	Химическая и воздушно-механическая пены, огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, шлаки и т.п.), листовые негорючие материалы. Слоем продуктов взрыва ВВ, подрывом в горючем веществе.
	Химическое торможение (ингибирование) реакций горения.	Галогеноуглеводороды (хладоны, фреон в 10 раз эффективнее СО 2) огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, (соли металлов)

Перечисленные в ней ОТВ, обладая одним доминирующим огнетушащим свойством, оказывают комбинированное действие на процесс горения. Например, вода обладает охлаждающим, изолирующим и разбавляющим действием; пена – изолирующим и охлаждающим; порошковые составы – изолирующим и ингибирующим; хладоны – ингибирующим и разбавляющим действием. Поэтому одно и то же ОТВ применяется для тушения разных классов пожаров, что наглядно видно из таблицы 2.

Все способы тушения пожаров, а вместе с ними и ОТВ, подразделяются также на поверхностные и объемные. При поверхностном способе ОТВ подается непосредственно на поверхность горящего вещества, а при объемном – с помощью ОТВ создается негорючая среда в районе очага пожара (локальное тушение) или во всем объеме помещения. Однако такое разделение весьма условно, так как многие ОТВ применяются и для поверхностного, и для объемного тушения.

Таблица № 2

Применение ОТВ для тушения пожаров

1. 	Класс пожарной нагрузки	Вид пожарной нагрузки	Огнетушащее вещество
   		Обычные твердые горючие материалы (ТГМ). (Древесина, бумага, текстиль, каучук)	Все виды ОТВ (прежде всего вода) Хладоны, порошки, пены и др.
   		Горючие жидкости (нефтепродукты, бензин, спирт, ацетон и др.)	Распыленная вода(d<100мк), все виды пен(низкой К<10, средней 10 < К<200, высокой К>200 кратности), составы на основе галогеноуглеводородов, порошки, аэрозоли.
   		Горючие газы (бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.).	Газовые составы: инертные разбавители (СО 2 , N 2), галогеноуглеводороды - ингибиторы; порошки, вода (для охлаждения), газоводяные струи АГВТ.
   		Металлы, металлосодержащие вещества, (щелочные металлы, магний, натрий, цинк, титан и его сплавы, термит, электрон.)	Порошки П- 2АП, ПС, МГС, (при спокойной подаче на горящую поверхность). Азот (Na,Ka,Ca), Аргон (Mq, Li, Al)
   		Электроустановки находящиеся под, напряжением	Хладоны, диоксид углерода, порошки, аэрозоли.

   Основные характеристики ОТВ.

Эффективность пожаротушения определяется многими факторами, важнейшими из которых являются: класс пожарной нагрузки; характер процесса горения; условия, при которых протекает горение, способ пожаротушения; вид огнетушащего вещества; конструкция аппарата пожаротушения; метеорологические и погодные условия на пожаре и др.

Основными характеристиками ОТВ являются:

огнетушащая эффективность;

интенсивность подачи;

удельный расход.

Данные показатели применяются для сравнительной оценки эффективности ОТВ, при проектировании передвижных и стационарных установок пожаротушения, для нормирования и создания необходимых запасов ОТВ в пожарных частях и на защищаемых объектах, при расчете сил и средств на тушение пожара и т.д.

Огнетушащая эффективность – это минимальное количество ОТВ, израсходованное на тушение модельного очага пожара данного класса. Для объемного способа тушения огнетушащая эффективность различных ОТВ зависит от многих факторов: природы горючего вещества, условий горения, свойств ОТВ, способов его применения и т.д.

Интенсивность подачи огнетушащего вещества (I) – это расход ОТВ во времени на единицу защищаемой поверхности или объема. Размерность при поверхностном способе тушения – , для объемного способа – , для линейного способа . Ранее интенсивность подачи ОТВ определялась расчетным путем на основе анализа наиболее успешно потушенных пожаров:

I = Q отв. / (П · τ т · 60), (1)

где: Q отв – общее количество ОТВ, израсходованного на тушение пожара или проведение опыта, л, кг, м 3 ;

τ т – время, затраченное на тушение или проведение опыта, мин.;

П – величина расчетного параметра пожара (площадь - м 2 , объем - м 3 , периметр или фронт – м.).

В настоящее время оптимальные параметры подачи ОТВ определяются следующим образом. На основе результатов лабораторных и полигонных экспериментов строят график зависимости времени тушения от интенсивности подачи . График этой зависимости представлен на рис.1.

Удельный расход ОТВ (q уд) – это количество огнетушащего вещества (кг, л), которое требуется на единицу расчетного параметра пожара (м 3 , м 2 , м) для его успешного тушения:

q уд = Q отв. / П п (2)

где: Q отв – общее количество ОТВ на тушение, л, кг, м 3 ;

q уд – удельный расход л/м 2 ; л/м 3 ; кг/м 3 ;

П п – величина расчетного параметра пожара (м, м 2 , м 3)

Рис.1. Зависимость времени тушения от интенсивности подачи ОТВ.

Рис.2. Зависимость удельного расхода от интенсивности подачи ОТВ.

Удельный расход ОТВ непосредственно определяет затраты на тушение пожара, поэтому должен быть минимальным.

Удельный расход ОТВ является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки (n) и огнетушащих средств (w), коэффициента поверхности пожарной нагрузки (К п), удельных потерь ОТВ (q пот). которые влияют на процесс подачи его в зону горения и нахождения в ней, т. е.

q уд =f(n, w, К п, q пот) (3)

q пот = f(k пот, К р, t) (4)

где: k пот – коэффициент потерь ОТВ при подаче в зону горения;

К р – коэффициент потерь (разрушения) ОТВ в зоне горения;

t – время тушения.

Фактический удельный расход ОТВ в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара.

Фактический и необходимый удельные расходы можно определить так:

q ф =Q Ф ·t т (5)

q н =Q тр ·t р (6)

где: Q Ф, Q тр – фактическое и требуемое количество ОТВ, подаваемого в единицу времени (фактический, требуемый расход), л/с, л/мин;

t т – время подачи ОТВ в зону горения (время тушения пожара ) в мин;

t р – расчетное время тушения в мин.

Минимальный удельный расход и соответствующая ему оптимальная интенсивность определяются аналитическим путем по формулам или графически по рис. 2. Тушение пожара при этих параметрах подачи ОТВ будет наиболее экономичным.

Однако надо отметить, что до настоящего времени ряд действующих нормативных документов не учитывает это важное обстоятельство. В них нормативная интенсивность определена по формуле.

Способы прекращения горения. Характеристики ОТВ.

V. Текст лекции

На предмете ТГИВ вы рассматривали предельные параметры процессов горения. Известно, что для прекращения горения необходимо либо снизить тепловыделение в зоне горения фронта пламени, либо увеличить из фронта пламени теплоотвод. Цель – понизить температуру горения до критической температуры гашения.

Это может быть достигнуто различными путями:

1. Охлаждением поверхности ГЖ или ТГМ ниже температуры, соответственно, их кипения или термического разложения, тем самым снижая количество горючих паров и газов, поступающих в зону горения фронта пламени;

2. Изоляцией зоны горения от источника горючих газов, паров и окислителя (например, герметизацией либо горящего вещества, либо объема, в котором протекает процесс горения);

3. Разбавлением горючих газов, паров и окислителя, поступающих в зону горения;

4. Ингибированием процессов горения (т.е. введением в исходную горючую смесь или в зону горения ингибиторов средств химического торможения цепных реакций окисления.

Помимо перечисленных способов, прекращения горения можно достичь отрывом пламени, например, путем увеличения линейной скорости поступления горючего вещества (газа) в пламя выше его видимой скорости распространения или же механическим срывом пламени, например, сдувая его сильной струей воздуха.

Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

Способы прекращения горения и огнетушащие вещества

Таблица № 1

По способу прекращения горения все ОТВ подразделяются на четыре основные группы в соответствии с таблицей. 1.

№ п/п	Способ прекращения горения	Применяемые огнетушащие вещества
	Охлаждение зоны горения и поверхности горящих веществ	Вода (до 1700 0 С сплошными струями и тонкораспыленной водой), вода со смачивателями и загустителями, водные растворы солей, твердый СО 2 , снег, перемешиванием.
	Разбавление реагирующих веществ в зоне горения. Уменьшение концентрации О 2 до 14 – 16%	Негорючие газы (СО, N 42 0, дымовые газы), водяной пар, тонкораспыленная вода, газо-водяные смеси, аэрозоль.
	Изоляция горящих веществ от зоны горения. Сбивание пламени.	Химическая и воздушно-механическая пены, огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, шлаки и т.п.), листовые негорючие материалы. Слоем продуктов взрыва ВВ, подрывом в горючем веществе.
	Химическое торможение (ингибирование) реакций горения.	Галогеноуглеводороды (хладоны, фреон в 10 раз эффективнее СО 2) огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, (соли металлов)

Перечисленные в ней ОТВ, обладая одним доминирующим огнетушащим свойством, оказывают комбинированное действие на процесс горения. Например, вода обладает охлаждающим, изолирующим и разбавляющим действием; пена – изолирующим и охлаждающим; порошковые составы – изолирующим и ингибирующим; хладоны – ингибирующим и разбавляющим действием. Поэтому одно и то же ОТВ применяется для тушения разных классов пожаров, что наглядно видно из таблицы 2.

Все способы тушения пожаров, а вместе с ними и ОТВ, подразделяются также на поверхностные и объемные. При поверхностном способе ОТВ подается непосредственно на поверхность горящего вещества, а при объемном – с помощью ОТВ создается негорючая среда в районе очага пожара (локальное тушение) или во всем объеме помещения. Однако такое разделение весьма условно, так как многие ОТВ применяются и для поверхностного, и для объемного тушения.

Таблица № 2

Применение ОТВ для тушения пожаров

Пожар принято рассматривать, как термодинамическую структуру открытого типа. В ней происходят процессы трех видов: горение, теплообмен и газообмен. Система обменивается с окружающим пространством энергией и средами. Процесс горения и условия его возникновения складывается из трех аспектов:

• наличием материалов или вещества, способного поддерживать горение;
• стабильный приток окисляющего вещества к очагу возгорания;
• выделение тепловой энергии, которая поддерживает химическую реакцию.

Соответственно условия прекращения горения – это купирование одного или нескольких факторов пожара.

Основы прекращения горения базируются на понимании пожара, как совокупности реакций, сопровождающихся выделением света, посредством образования пламени, и тепла. Пожар зарождается и распространяется не мгновенно, а постепенно:

• источник тепла или огня воздействует на вещества и нагревает их до температуры горения;
• происходит активация нагреваемого или находящегося в соприкосновении с огнем предмета;
• затем начинается испарение, формирование аэрозольных составов из твердых частиц и газов – результата термических процессов;
• когда сформированные продукты достигают пороговых показателей деструкции, они готовы к экзотермической трансформации, начинается интенсивная стадия – появления непосредственного огня;
• пламя захватывает окружающее пространство, вызывая в нем те же процессы, и, когда их скорость становится тождественной очагу возгорания, формируется термодинамическая система.

Факторы распространения пожара

Распространение пожара может осуществляться 2-мя способами:

• Линейно. То есть огонь перемещается по материалам, способным гореть, в определенном направлении или по всей поверхности.
• Объемно. В этом случае после возгорания появляются новые очаги пожара в разных направлениях и плоскостях. Этот формат характеризует большая скорость перемещения пламени, в сравнении с линейным способом.

Конфигурация пожара может быть самой замысловатой. Форма зависит от направления распространения пожара и скорости. Это может быть круговая, эллипсоидальная, угловая или иная система.

Кроме этого, в зданиях и сооружениях огонь может распространяться по поверхностям конструкций, по предметам интерьера и продукции, внутри перегородок и перекрытий здания, по проемам и карнизам, а так же по коммуникациям, где транспортируются горючие среды.

Комплекс необходимых мер пожаротушения

Способов прекращения или снижения эффективности горения несколько, каждый из них предполагает устранение одного из провоцирующих факторов:

• Охлаждение горячих веществ или очага возгорания. В этом случае используют огнетушащие охлаждающие среды: вода, растворы, углекислота в твердой форме и другие. Это основной способ. Возможен вариант механического размешивания горючих жидкостей для прекращения пожара. Эффективен прием демонтажа с последующей обработкой частей огнетушащими веществами.
• Снижение концентрации горючих веществ негорючими материалами. Разбавление воздуха в зоне возгорания негорючими газовыми средами: выхлопные газы, азот, углекислота, водяной пар и другие. В ситуации возгорания твердых материалов, на их поверхность целесообразно нанести воды или углекислоту, то есть негорючие вещества.
• Изоляция горючих материалов от очага возгорания. На поверхность наносятся изолирующие материалы с низким классом горючести или НГ: земля, песок, войлок, флюсы и прочее. Основы прекращения горения предлагают и другие действенные методы: срыв огня, водяные завесы в проемах, взрыв для формирования изоляции и другие меры преграждения и защиты.
• Химическое купирование реакции. В последние годы химия дает пожарным массу фундаментальных инновационных средств пожаротушения. Подача к месту возгорания ингибиторов, это могут быть различные порошки и фреоны. Второй вариант – это распыление в воздухе зоны пожара бромэтиловой эмульсии.

Классификация огнетушащих средств

Основы прекращения горения на пожаре под огнетушащими веществами понимает те составы и средства, которые способны воздействовать на химическую реакцию интенсивного окисления и прекращать пожар. Их классифицируют по доминирующему принципу действия:

• Охладители. Преимущественно это теплоемкие жидкости, такие как вода. Так же активно используется диоксид углерода в твердом виде. Вещества, попадая в очаг пожара, отнимают большое количество тепла у термодинамической системы. Кроме этого, охладители меняют агрегатное состояние. Так вода трансформируется в пар, увеличиваясь в объеме в тысячи раз, вытесняет воздух и разбавляет концентрацию горючих веществ.
• Разбавители. Эти составы работают на то, чтобы снизить концентрацию горючих веществ, тем самым снизить интенсивность возгорания или полностью купировать его. Так, процессы сжигания уменьшаются, меньше выделяется тепло и снижается газообмен. Одним из лучших разбавителей в этом случае является так же вода. Так же широко используется углекислота. Практика показывает, что большинство горючих материалов прекращают гореть при снижении концентрации в среднем до 15%.
• Изоляторы. На сегодняшний день чаще всего в качестве изоляционных составов используется два вида пены: воздушно-механическая и химическая. При небольших возгораниях используются плотные ткани, войлок и прочее. И в этой группе средств эффективно показывает себя вода, которая создает на поверхности тонкий изолирующий слой.
• Ингибиторы. Эти материалы обеспечивают прекращение цепной реакции сгорания. По меньшей мере, они обеспечивают ее торможение. Это эффективный метод, при небольших расходах, можно оперативно потушить серьезные возгорания. Но следует помнить о токсичности некоторых составов. Например, порошковые ингибиторы, которые подают из аэрозольных баллонов, не оседают на поверхности, а формируют облако. Преимущественно используются составы на основе фтора и брома.

Важно! Как видно из вышеизложенного, к какому бы виду не относилось огнетушащее вещество, поступая в очаг возгорания, они действуют не избирательно, а комплексно. Например, вода не только охлаждает, но и изолирует, и разбавляет.

Использование мобильных и стационарных средств

Существуют основные способы прекращения горения и дополнительные. Какие методы нужно применить, сколько и в каких объемах зависит от особенностей объекта, например одноэтажный дом или многоэтажное сооружение, типа горючих материалов и масштабов возгорания. Методические рекомендации разработаны различными нормативными актами и законодательными нормами. Основные положения начинают преподавать уже в школе, на занятиях БЖД. Важно не только правильно выбрать огнетушащие вещества, но и использовать адекватные средства пожаротушения. Они должны быть предусмотрены на всех объектах, особенно на взрывоопасных производствах и площадка, где материалы склонны к самовозгоранию. Перечень средств классифицируется на такие группы:

• спецтехника;
• подручный инструментарий, такой как огнетушитель;
• автоматические системы с подключением к пункту охраны;
• системы оповещения;
• установки для тушения;
• спасательные средства.

Принципиально все средства пожаротушения подразделяются на два типа:

• Стационарные. Назначение установок определяется огнетушащим веществом. А его выбор зависит от специфики объекта. Установки различаются по принципу тушения, они бывают четырех типов: поверхностные, объемные, локально-поверхностные и локально-объемные. Оборудование рассчитано на на ранней стадии возгорания. Установки могут приводиться в действие механически, автоматически и дистанционно. Оборудование состоит из трубопроводов, средств подачи составов, чувствительных приборов, запорной арматуры и модуля управления. Средства должны постоянно находиться в рабочем состоянии, то есть подлежат регулярным проверкам.
• Мобильные. Это средства, которые перемещаются на пожар самостоятельно. Это автомобили, вертолеты, железнодорожные составы и водные суда. Их классификация определена в Техническом регламенте. Самый простейший вид данной техники – это мотопомпа. Она состоит из мотора и насоса, но использовать ее можно в самых различных целях: для подачи жидкости к огню, для орошения, для откачки воды из цокольных и подвальных этажей, для ирригации.

Лафетные установки для пожаротушения

Прекращение горения на пожаре эффективно реализуется с помощью лафетных установок. Это стационарные средства. Они проектируются уже на стадии разработки самого объекта. Лафетные установки высокоэффективны, но максимально требовательны к обеспечению коммуникациями. Проектируют системы, исходя из специфики объекта, материалов и огнетушащих веществ, которые планируется использовать. Есть установки общего назначения, существует оборудование специального назначения, например, для защиты коммуникаций посредством орошения водой.