Огнетушащие вещества (средства): классификация и требования

Огнетушащие вещества – это вещества, при использовании которых прекращается процесс горения. Самый известный из них – вода. Но сегодня в системах пожаротушения применяются огнетушащие вещества разного агрегатного состояния, которые более эффективны, чем вода, воздействуют на очаг возгорания. Их разрабатывали опытным путем с учетом физических свойств огня. Сегодня эти вещества используются во всех средствах тушения пожаров: огнетушителях, стационарных и мобильных установках.

Список огнетушащих веществ

Выбор последних определяется в зависимости от пожарной нагрузки объекта. В соответствии с этим выбираются и огнетушащие вещества. Их складирование и доставку до места возгорания обеспечивает система тушения пожара. Грамотный выбор огнетушащего вещества, а в некоторых системах комбинацию из них, определяет классификация огнетушащих средств.

Классификация огнетушащих веществ

Огнетушащие средства по доминирующему принципу прекраще­ния горения подразделяются на четыре группы:

  • охлаждающего действия;
  • изо­лирующего действия;
  • разбавляющего действия;
  • ингибирующего действия.

Наиболее распространенные огнетушащие вещества, относящие­ся к конкретным принципам прекращения горения, приведены ниже.

Огнетушащие вещества, применяемые для тушения пожаров

Огнетушащие средства ох­лаждения Вода, раствор воды со смачивателем, твер­дый диоксид углерода (углекислота в снегообразном виде), водные растворы солей.
Огнетушащие средства изо­ляции Огнетушащие пены: химическая, воздушно-механическая; Огнетушащие порошковые со­ставы (ОПС); ПС, ПСБ-3, СИ-2, П-1А; негорючие сыпучие вещества: песок, земля, шлаки, флюсы, графит; листовые материалы, покрывала, щиты.
Огнетушащие средства раз­бавления Инертные газы: диоксид углерода, азот, ар­гон, дымовые газы, водяной пар, тонкораспыленная вода, газоводяные смеси, продук­ты взрыва ВВ, летучие ингибиторы, образую­щиеся при разложении галоидоуглеродов.
Огнетушащие средства хи­мического торможения реакции горения Галоидоуглеводороды бромистый этил, хладоны 114В2 (тетрафтордибромэтан) и 13В1 (трифторбромэтан); составы на основе галоидоуглеводородов 3,5; 4НД; 7; БМ, БФ-1,БФ-2; водобромэтиловые растворы (эмульсии); огнетушащие порошковые составы.

Теплофизическое объяснение процесса тушения пожара

Ликвидация горения – это результат резкого воздействия на взаимосвязанный процесс тепловыделения/теплоотдачи, потому что с уменьшением любого из них, неминуемо снижается скорость процесса горения и температура внутри очага пожара. Поэтому, резко сбить температуру, прекратить процесс горения можно как увеличением скорости отвода тепла из/вокруг очага пожара, так и уменьшением скорости выделения тепла.

Это достигается следующим образом:

  • Направлением охлаждающих огнетушащих веществ на поверхность, внутрь очага пожара.
  • Созданием в очаге пожара и вокруг него, не поддерживающей горение газовоздушной, газовой среды или пара.
  • Изоляцией – созданием между очагом огня и пожарной нагрузкой из горючих материалов промежуточного слоя из ОТВ.

Это достигается различными способами:

  • Увеличением поверхности теплоотвода, например, применением огнепреградителей.
  • Физическим, химическим ингибированием процесса горения.
  • Изоляцией веществ, принимающих участие в процессе.
  • Резким охлаждением горящих материалов.
  • Разбавлением веществ, участвующих в процессе.

Это далеко не полный список способов, как ускорить процесс тушения пожара с помощью огнетушащих веществ.

Способы прекращения горения

Способы прекращения горения

Классификация огнетушащих веществ

Классы огнетушащих веществ по физическим характеристикам воздействия на очаг пожара, процесс его локализации с последующей ликвидацией, по главному принципу прекращения реакции горения подразделяются на следующие основные группы и к ним относятся:

  • Огнетушащие вещества охлаждения – вода, водные растворы солей, с добавками смачивателей – поверхностно-активных веществ, а также углекислота в твердом агрегатном состоянии – в виде снега.
  • Огнетушащие вещества изоляции. Воздушно-механическая пена разной кратности – от низкой до высокой степени; порошковые составы; сухие негорючие вещества: песок, земля, щебень, мелкая галька, отходы котельных, металлургических производств – шлаки, флюсы; а также листовые, укрывные материалы, такие как противопожарные полотна (кошмы), покрывала, успешно применяемые для борьбы с небольшими очагами начинающегося пожара.
  • Огнетушащие вещества разбавления – инертные газы: аргон, азот; водяной пар, туман из тонкораспыленной воды, смеси газов с водой, а также дымовые газы.
  • Огнетушащие вещества химического торможения реакции горения. По научной терминологии их также называют ингибиторами процесса горения. Это хладоны; углеводороды с содержанием галоидов, составы на их основе; аэрозольные огнетушащие составы; распыляемые водные бромэтиловые растворы; порошковые составы.

По физическим характеристикам

  • Огнетушащие жидкости.
  • Пены различной кратности.
  • Порошковые составы.
  • Газы, газовые огнетушащие составы.

Огнетушащие вещества также можно разделить на классы по возможности проводить электрический ток, что немаловажно, необходимо учитывать при проектировании, монтаже и применении как первичных средств борьбы с начинающимися очагами огня, так и при пуске ручных, автоматических установок тушения пожаров:

  • Проводящие электроток – вода и ее растворы солей различных кислот, водяной пар, туман, взвесь, в т.ч. формируемые водяными установками пожаротушения, а также все виды воздушно-механической пены.
  • К не электропроводным относятся все газовые и порошковые составы, используемые как в переносных, передвижных огнетушителях, так и в газовых установках, порошковых системах пожаротушения.

Важно также знать о том, что не все огнетушащие вещества, ждущие своего часа до использования, полезны человеку, некоторые вполне могут нанести ему вред тем или иным способом, классифицируются по токсичности для организма в целом, опасности для органов дыхания:

  • Малотоксичные – углекислота.
  • Токсичные – фреоны, галоид-содержащие углеводороды.
  • Опасные для дыхания без индивидуальных средств защиты – порошковые, аэрозольные взвеси, газы, образовывающиеся в воздушном пространстве помещений, защищаемых газовыми, порошковыми, аэрозольными системами, установками пожаротушения,

Об этом часто забывают производители, поставщики такого оборудования, предлагая их как равноценную и более дешевую альтернативу традиционным и, главное, безопасным для людей, находящихся в защищаемых помещениях, водяным и пенным установкам пожаротушения.

Требования к огнетушащим веществам

Их можно сформулировать в порядке приоритетов:

  • Эффективность применения, возможность использования на различных видах пожарной нагрузки.
  • Невысокая, желательно низкая стоимость.
  • Доступность, наличие, возможность быстрого восполнения запасов. Так, если в качестве огнетушащего вещества выступает вода, то идеальным вариантом является наличие сети наружного противопожарного водоснабжения для тушения территории, зданий городов, поселков; внутреннего пожарного водопровода для работы от ПК внутри строений. Худшим, но приемлемым вариантом будет наличие пожарных водоемов, резервуаров или пирсов для возможности установки пожарной автотехники, подключения насосных станций пожаротушения.
  • Безопасность для здоровья людей, находящихся как внутри защищаемых установками автоматического пожаротушения зданий, сооружений, так и непосредственно, использующими их в ходе тушения от пожарной техники, ручными средствами борьбы с огнем.

Увы, как правило, безопасность людей по сравнению с возможностью быстро ликвидировать пожар тем или иным огнетушащим веществом не в приоритете. Поэтому проектировщики, разработчики оборудования активной огнезащиты, создавая, конструируя системы дымоудаления, принудительной подачи чистого воздуха, СОУЭ, стараются компенсировать это различными способами; информируя об опасности, обеспечивая возможность людям быстро покинуть здания, сооружения, используя не задымленные эвакуационные пути и выходы.

В целом, к огнетушащим веществам предъявляют следующие нормативные требования в области ПБ:

  • должны обеспечить ликвидацию очага поверхностным, объемным способом или комбинированными способами их подачи с учетом характеристик огнетушащих веществ, и в соответствии с тактикой тушения пожара.
  • необходимо применять для тушения пожаров тех материалов, взаимодействие с которыми не приводит к опасности взрыва или новых очагов возгорания.
  • должны полностью сохранять в процессе хранения в нормативные сроки, и в ходе транспортировки/подачи свои физико-химические свойства, необходимые для ликвидации пожара.
  • не должны оказывать опасное воздействие на здоровье людей и окружающую среду, превышающее принятые ПДК.

Типы применяемых пенообразователей и их параметры

таблица № 1

Марка 6-ТФ 80% 200 1,0-1,2 -5 6
6-

ТС-В

90% 200 1,0-1,2 -5 6
6-

ТС-М

90% 200 1,0-1,2 -5 6
6-ТС 40 1,0-1,2 -3 6
6-МТ 90% 100 1,0-1,2 -20 6
6-ЦТ 90% 100 1,0-1,2 -8 6
Универ

сальный

б/ж 100 1,30 -10 6
ФОРТ

ЭТОЛ

б/ж 50 1,10 -5 6
Под

слой

ный

б/ж 150 1,10 -40 6
САМПО б/м 100 1,01 -10 6
ТЭАС б/м 40 1,00 -8 6
ПО-ЗАИ б/м 10 1,02 -3 4
ПО-6К б/ж 40 1,05 -3 6
ПО- 1Д б/ж 40 1,05 -3 6
Показатели Биологическая разлагаемость раствора Кинематическая вязкость u при 20˚С, u-10

-6

м

2

/с, не более

Плотность с, при 20˚С, с 10

3

кг/м

3

Температура застывания, ˚С Рабочая концентрация ПО, % для воды с жесткостью мг-uкв/л до 10

пп.

1 2 3 4 5

Огнетушащие свойства различных видов пенообразователей


Таблица 2

Показатели Протеи-

новый

Синтети-

ческий

Фторпроте-

иновый

Фторсинте-

тический

Пленко-

образующий

Фторпроте-

иновый

пленкооб-

разующий

Скорость тушения * *** *** **** ****
Сопротивляе-мость к повторному возгоранию **** * **** *** ***
Устойчивость к углево-

дородам

* * *** **** ****

Обозначения: * – слабая, ** – средняя, *** – хорошая, **** – отличная.

Ограничения и предосторожности при применении

Перед тем, как подобрать оптимальные средства огнезащиты, необходимо ознакомиться с ограничениями, предосторожностями в случае их применения. Например, газовые огнетушащие средства на основе диоксида углерода нельзя использовать для тушения тлеющих материалов, щелочных металлов. Углекислотные огнетушители нельзя применять в замкнутых помещениях в присутствии людей, а к примеру, хладоновые огнетушители не наносят ущерба здоровью человека. Что касается воды, ее не следует применять для тушения нефтепродуктов и различных органических веществ. Пену нельзя применять для тушения щелочных металлов, карбидов, металлоорганических соединений.

Основным преимуществом хладоновых огнетушителей (ОХ) является его способность тушения возгораний без нанесения ущерба защищаемому имуществу благодаря тому, что используемый газ, который не имеет цвета, запаха, нетоксичен, не электропроводен, не вызывает коррозии, не формирует никаких продуктов горения, не ухудшает видимость при срабатывании, безопасен для человека.

Благодаря такой комбинации уникальных свойств хладоновые огнетушители (ОХ) широко используются для защиты компьютерных и коммуникационных помещений, в музеях, лабораториях, в электронной и авиационной промышленности, а также на судах, самолетах, танках и другой специальной и военной технике, а также применяются в офисах, жилых помещениях, кухнях, гаражах, а также в автомобилях.

Огнетушащие вещества (средства). Основные вещества, применяемые при тушении пожаров

Характеристика наиболее распространенных пенообразователей

Таблица 3

ПО-1 Водный раствор нейтрализованного керосинового кон­такта 84±3%, костный клей для стойкости пены 5 ± 1 % синтетический этиловый спирт или концентрированный этиленгликоль 11 ± 1 %. Температура замерзания не пре­вышает -8 °С. Является основным пенообразующим средством для получения воздушно-механической пены любой кратности.

При тушении нефтей и нефтепродуктов концентрация водного раствора ПО-1 принимается 6%. При тушении других веществ и материалов используют растворы с концентрацией 2 – 6 %.

ПО-2А Водный раствор вторичных алкилсульфатов натрия. Вы­пускается с содержанием активного вещества 30±1 %. Температура замерзания не выше -3 °С. При примене­нии разбавляют водой (1 ч. продукта на 2 ч. воды) с использованием дозирующей аппаратуры, рассчитанной на пенообразователь ПО-1. Для получения пены при­меняют водный раствор с концентрацией 6 %.
ПО-3А Водный раствор смеси натриевых солей вторичных ал­килсульфатов. Содержит 26±1 % активного вещества. Температура замерзания не выше -3°С. При примене­нии разбавляют водой в пропорции 1:1 с использо­ванием дозирующей аппаратуры, рассчитанной на пено­образователь ПО-1. Для получения пены применяют водный раствор с концентрацией 4 – 6 %.
ПО-6К Изготовляют из кислого гудрона при сульфировании гидроочищенного керосина. Содержит 32 % активного вещества. Температура замерзания не выше -3°С. Для получения пены при тушении нефтепродуктов используют водный раствор с концентрацией 6 %. В других случаях концентрация водного раствора может быт меньше
“Сампо” Состоит из синтетического поверхностно-активного вещества (20%), стабилизатора (15%), антифризной добавки (10%) и вещества, снижающего коррозионное действие состава (0,1 %). Температура застывания -10°С. Для получения пены используют водный раствор с концентрацией 6 %. Применяют при тушении нефти, неполярных нефтепродуктов, резинотехнических изделий древесины, волокнистых материалов, в стационарны системах пожаротушения и для защиты технологических установок.

Огнетушащие порошковые составы (ОПС) являются универсальными и эффективными средствами тушения пожаров при сравнительно незначительных удельных расходах.

Порошки используются для тушения пожаров большинства классов, в том числе: А – горение твердых веществ, как сопровождаемого тлением (древесина, бумага, текстиль, уголь и др.), так и не сопровождаемого тлением (пластмасса, каучук). В – горение жидких веществ (бензин, нефтепродукты, спирты, растворители и др.). Д – горение газообразных веществ (бытовой газ, аммиак, пропан и др.). Е – горение материалов в электрических установках под напряжением. Следовательно, порошками можно тушить любые известные на сегодняшний день вещества и материалы.

Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, С, Е или Д, называются специальными.

К отечественным огнетушащим порошковым составам (ОПС) общего назначения относят:

  • – ПСБ-ЗМ (активная основа – бикарбонат натрия) для тушения пожаров классов В, С и электроустановок под напряжением;
  • – П2-АПМ (активная основа – аммофос) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
  • – порошок огнетушащий ПИРАНТ-А (активная основа – фосфаты и сульфат аммония) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
  • – порошок «Вексон-АВС» предназначен для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
  • – порошки «Феникс АВС-40» и «Феникс АВС-70» предназначены для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
  • – «Феникс АВС-70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошкового пожаротушения.

Примером ОПС специального назначения является огнетушащий порошок ПХК, применяемый преимущественно «Минатомэнерго» для тушения пожаров классов В, С, Д и электроустановок.

В последние годы в России сертифицированы зарубежные порошки, которые имеют более широкий диапазон эксплуатационных температур от + 85 до – 60°С. Фирма-изготовитель рекомендует их для тушения пожаров электроустановок с напряжением до 400 кВ.

Ликвидация горения порошковыми составами осуществляется на основе взаимодействия следующих факторов:

  • разбавления горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;
  • охлаждения зоны горения за счет затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени
  • эффекта огнепреграждения по аналогии с сетчатыми, гравийными и подобными огнепреградителями;
  • ингибирования химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами испарения и разложения порошков или гетерогенного обрыва цепей химической реакции горения на поверхности порошков или твердых продуктов их разложения;
  • гетерогенным обрывом реакционных цепей на поверхности частиц порошка или твердых продуктов его разложения.

Доминирующую роль при подавлении горения дисперсными частицами играет последний из перечисленных факторов.

При тушении пожаров твердых горючих материалов частицы порошка, попавшие на твердую горящую поверхность, плавятся, образуя на поверхности материала прочную корочку, препятствующую выходу горючих паров в зону горения.

Важными параметрами, влияющими на огнетушащую способность порошков, является их большая удельная поверхность, которая составляет для порошка класса ВСЕ 1500-2500 г, для порошка АВСЕ 2000-5000 г и высокая сыпучесть.

Из теории и практики пожаротушения известно, что эффективное тушение пожаров любым огнетушащим составом зависит от интенсивности подачи огнетушащего вещества в зону горения и наоборот.

Также известно, что существует некоторая критическая интенсивность подачи любого огнетушащего вещества, ниже которой тушение не может быть достигнуто независимо от количества этого огнетушащего вещества. Под интенсивностью подачи вещества понимается его секундный расход, отнесенный к единице защищаемой площади или объема, и она имеет размерность кг/см

2

или кг/см

3

.

Высокая сыпучесть порошковых составов, сравнима в некоторых условиях с псевдосжиженным состоянием, позволяет порошкам быть хорошо адаптированными к системам и средствам с высокой интенсивностью подачи огнетушащего состава в зону огня.

Основным недостатком ОПС является склонность их к слеживанию и комкованию. Из-за большой дисперсности ОПС образуют значительное количество пыли, что обусловливает необходимость работы в специальной одежде, а также в средствах защиты органов дыхания и зрения.

Твердый диоксид углерода (углекислота в снегообразном виде) тяжелее воздуха в 1,53 раза, без запаха, плотность 1,97 кг/м

3

. При давлении примерно 4 МПа (40 атм.) и температуре 0 °С диоксид сжижается, в таком виде его хранят в баллонах, огнетушителях и т. п. При нагревании переходит в газообразное вещество, минуя жидкую фазу, что позволяет применять его для тушения материалов, которые портятся при смачивании (из 1 кг углекислоты образуется 500 литров газа). Теплота испарения при – 78,5 °С составляет 572,75 Дж/кг. Неэлектропроводен, не взаимодействует с горючими веществами материалами.

Твердый диоксид углерода

Твердый диоксид углерода имеет широкую область применения. Не используют его для тушения загоревшихся магния и его сплавов, металлического натрия и калия, так как при этом происходит разло­жение углекислоты с выделением атомарного кислорода. Твердый диоксид углерода используют при тушении горящих электроустано­вок, двигателей, при пожарах в архивах, музеях, выставках и дру­гих местах с наличием особых ценностей.

Азот N2. Негорюч и не поддерживает горения большинства органических веществ. Плотность при нормальных условиях 1,25 кг/м

3

, в жидкой фазе (при температуре – 196 °С) – 808 кг/м

3

. Хранят и транспортируют в баллонах в сжатом состоянии. Используют в ста­ционарных установках. Применяют для тушения натрия, калия, бериллия, кальция и других металлов, которые горят в атмосфере диок­сида углерода, а также пожаров в технологических аппаратах и электроустановках. Расчетная огнетушащая концентрация – 40 % по объему.

Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и некоторые других металлов, способных обра­зовывать нитриды, обладающих свойствами и чувствительных к удару. Для их тушения используют инертный газ аргон.

В таблице № 2 приведены огнетушащие вещества, допустимые к применению при тушении пожаров различных веществ и материалов.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий