Пенообразователь и пожарная пена: характеристики и свойства

Применение пены в качестве огнетушащего средства произвело фурор в области пожаротушения, а в частности при тушении легковоспламеняемых и горючих жидкостей. Хотя первые попытки внедрить А.Г. Лораном, этот вид огнетушащего средства не увенчались успехом, со временем, все поняли, на сколько эффективнее это средство по сравнению с другими.

Пожарная пена

Как одно из наиболее эффективных огнетушащих веществ, пожарная пена известна уже больше ста лет. Изобретение оказалось столь эффективным, что до сих пор не нашлось пене достойной замены в пожарном деле.

Пена отлично противостоит горению моторного топлива, других нефтепродуктов и химических веществ, справляется с объемным тушением пожаров и с прочими сложными задачами. Пену применяют там, где использование воды неэффективно, нецелесообразно или даже опасно. Пенообразователь (средство, принимающее участие в создании пены) и профильное оборудование находится на вооружении пожарных, охраняющих не только предприятия химической и нефтехимической промышленности, но и аэродромы, крупные склады и другие ответственные объекты.

Пенообразователи и пена. Их классификация

В последнее время возникло очень много новых по своему составу и структуре горючих веществ и жидкостей, которые очень легко воспламеняются. Поэтому и возникла необходимость в усовершенствовании пенообразователей для тушения таких веществ. Следовательно, пенообразователи разбили на виды по составу и сфере применения, а также варианту образования.
Если брать за основу происхождение ПАВ, то они делятся на:

  • белкового (протеинового) типа;
  • фторосодержащего типа;
  • синтетического углеводородного типа.

Что касается способа образования, то они бывают такого плана:

  • воздушно – механического;
  • химического (конденсационного);
  • струйного;
  • барботажного.

Сфера применения у ПАВ также различная и в связи с этим происходит деление на такие виды:

  • пленкообразующие;
  • целевого назначения;
  • общего назначения.

Что касается самой пены, то она отличается структурой, поэтому существуют такие ее виды:

  • грубодисперсный;
  • высокодисперсный.

Особое значение имеет такой показатель пены, как кратность, поэтому ее разделяют на:

  • низкократную, пеноэмульсионную;
  • среднекратную;
  • высокократную.

Чтобы получить пену средней кратности, необходимо использовать пенообразователь с углеродной поверхностно – активной основой. В этом случае пены будет очень много, но у нее будет наблюдаться низкая термическая устойчивость, в том числе способность смешиваться с нефтепродуктами при попадании в топливо. Если при производстве пены низкой кратности использовались углеводородные ПАВ, то этим составом не рекомендуется тушить углеводородные пожары, так как есть реальная возможность ее смешивания с нефтепродуктами, в связи с чем ее качественные свойства тушащего вещества утрачиваются.

Дополнительные характеристики

Оптимальный вариант – использование фторированного ПАВ для создания низкократной пены. Такая пена будет обладать отменными способностями, которые не дадут ей смешаться с горючими материалами, а помогут растечься по поверхности нефтепродуктов и создать тонкую водяную пленку, благодаря которой будет закрыт доступ кислорода к очагу возгорания и его быстрое тушение.

В связи с тем, что пеной можно потушить пожары определенных классов, то пенообразователи можно разделить на:

  • ПО, применяемые при гашении очагов возгорания, отнесенных к категории А;
  • ПО, которыми тушатся пожары класса В.

Как указывалось ранее, состав пенного концентрата практически полностью состоит из воды, поэтому существует такое его разделение:

  • пенные концентраты, в которых для образования пены используется питьевая вода;
  • пенные концентраты, огнетушащая пена в которых получается при помощи жесткой воды;
  • пенообразователи, пена в которых образовывается благодаря морской воде.

Пенообразователи после их применения должны разлагаться, поэтому в зависимости от скорости этого процесса, согласно ГОСТам, их разделяют:

  • на быстроразлагаемого действия;
  • умеренноразлагаемого действия;
  • медленноразлагаемого действия;
  • очень медленноразлагаемого действия.

Составы


В связи с тем, что все пенообразователи обладают различным составом, а, следовательно, и направлениями использования, их разделили на такие виды:

  • ПО, которые образовывают пленку, в связи с чем их применяют при тушении горючих жидкостей, нерастворимых в воде, путем подачи низкократной пены либо сверху нефти и нефтепродуктов, либо непосредственно в слой горящего вещества;
  • пенные концентраты, которыми гасится возгорание жидкостей, обладающих горючестью и которые в воде не растворяются. Для такого тушения происходит мягкая подача пены низкократной;
  • пенные концентраты целевого назначения, которыми ликвидируется возгорание горючих жидкостей посредством подачи среднекратной пены;
  • пенные концентраты общего назначения, которыми тушатся горючие материалы, причем для этих целей используется среднекратная пена, а так же твердые горючие материалы с применением низкократной пены или водного раствора смачивателя;
  • пенообразователи, которые используются как основа для тушения жидкостей горючего плана при помощи высокократной пены;
  • ПО, которые предназначены для пожаротушения горючих жидкостей, которые либо растворяются в воде, либо не растворяются.

Что такое пенообразователь для тушения пожара

ПО – составляющая пены. ПО представлены в виде насыщенной смеси поверхностно-активных элементов (ПАВ), способных выдавать рабочий пенообразующий раствор.

Пенообразователь, применяемый при борьбе с пожарами, называют концентратом. Состоит концентрат из воды, ПАВ и добавок, благодаря которым на выходе пена становится морозостойкой, гидростатичной, антикоррозийной, термоустойчивой.

Пеногенератором образуют воздушно-механическую пену, либо раствор смачивателей, в дальнейшем используемый для локализации очагов возгораний.

Способность пожарной пены взаимодействовать с горючими веществами зависит от химстроения и состава ПАВ.

Для каких пожаров применяют пенообразователи

В зависимости от области применения пенный концентрат разделяют на ПО:

  • для целевого предназначения:
    • Целевая направленность образователя пены имеет больше возможностей и используется при тушении возгораний нефтепродуктов и ГСМ. При добавлении в концентрат морской соли получается морозоустойчивая смесь, способная бороться с объемными возгораниями при сильных морозах.
  • общей направленности:
    • Пенообразователи общего назначения обычно применяют для тушения пожаров плавящихся материалов, твердых и жидких материалов, ГСМ.
  • пленкообразующий:
    • Пленкообразующий ПО используют при горении углеводородного топлива или пожарах в резервуарах.

Типы и химический состав пенообразователей

ПО условно можно разбить на группы с учетом их назначения, способа образования и структуры.

В зависимости от имеющейся основы ПАВ образователь пены разделяют на группы:

  • протеиновую (белковый) (П);
  • синтетическую (углеводородного типа) (С);
  • фторпротеиновую (ФП);
  • фторсинтетическую пленкообразующую (ФС).

В зависимости от природы ПАВ:

  • статистически углеводородный;
  • белковый;
  • фторсодержащий.

В зависимости от способа образования образователь пены делят на типы:

  • воздушно-механического;
  • барботажного;
  • струйного;
  • химического (конденсационный).

Противопожарный пенообразователь состоит из специализированных ПАВ и добавок. После применения ПО должен разложиться. По скорости процесса разложения делят на:

  • быстро разлагаемые;
  • умеренно разлагаемые;
  • медленно разлагаемые;
  • очень медленно разлагаемые.

Структура пены разделяется на:

  • грубодисперсную;
  • высокодисперсную.

По кратности пену делят на:

  • высокократную;
  • пеноэмульсионную;
  • среднекратную;
  • низкократную.

При пожарах используют все типы кратности пены. Изменить или получить нужную кратность можно за счет пеногенерирующих установок или приборов.

Обозначение типов ПО:

Обозначение

Тип

FFFP/AR

  • фторсодержащий;
  • спиртоустойчивый;
  • протеиновый;
  • пленкообразующий.

FFFP

  • фторсодержащий;
  • протеиновый
  • пленкообразующий.

FP/AR

  • фторсодержащий;
  • спиртоустойчивый;
  • протеиновый.

FP

  • фторсодержащий;
  • протеиновый.

AFFF/AR-LV

  • пленкообразующий;
  • фторсодержащий;
  • спиртоустойчивый;
  • синтетический;
  • низкой вязкости.

AFFF/AR

  • пленкообразующий;
  • фторсодержащий;
  • спиртоустойчивый;
  • синтетический.

AFFF

  • пленкообразующий;
  • фторсодержащий;
  • синтетический.

Используются для тушения горючих (оксигенированных) жидкостей (плотность ПО – от 1000 до 1200).

Обозначение

Тип

S/AR

  • спиртоустойчивый;
  • синтетический.

S

  • синтетический ПО без фторированных ПАВ.

WA

  • синтетический ПО без фторированных ПАВ.

Принцип работы

Пенообразователь и пожарная пена: характеристики и свойства

Пенообразователи используются таким образом:

  • став (вода плюс пенный концентрат) смешивается в необходимых пропорциях в специальной емкости;
  • готовое вещество поступает внутрь противопожарной системы для того, чтобы впоследствии распылиться и покрыть пеной горящую поверхность;
  • в результате попадания пенного раствора на очаг возгорания образуется тонкая пленка, которая преградит доступ кислорода к горючим материалам, тем самым локализует очаг возгорания и быстро его потушит.

Ограничения в применении

Главный недостаток пожарной пены – высокая электропроводность, так как это по большей части водный раствор. Поэтому недопустимо направлять ее на тушение включенных в сеть приборов и любых устройств под напряжением.

Пена для пожаротушения имеет еще несколько минусов:

  • несовместимость с некоторыми порошками;
  • не подходит для ликвидации пожара, источником которого стал газ или криогенные жидкости. Исключение – высокократный пенный раствор, уменьшающий опасность при их растекании.

Технические ошибки могут привести к непредвиденным ситуациям, когда возгорается топливо, ГСМ или нефтепродукты. Единственный эффективный метод ликвидации таких пожаров – тушение пеной. Ее создают разными способами и используют, принимая в расчет полученные характеристики.

Детальная информация видна на видео:

Какой запас пенообразователя должен быть в пожарной части

  • В пожарной части необходимо иметь запас ПО в количестве не менее 10 м³. Расчет ведется исходя из фактически потраченного времени тушения на один пожар.
  • Следует считать по наибольшим значениям. Наличие раствора в гарнизоне должно рассчитываться из трехкратного применения его на одно тушение возгорания.
  • Для хранения пенообразователя в пожарной части должно быть два резервуара по 10 м³. Запас должен быть доступным для оперативной доставки к очагу возгорания.
  • Если взять автоцистерну на базе ЗИЛ, объемом 150 л., то ее хватит лишь на семь минут, тогда как установленное время подачи – не менее 10 мин.

Следует учитывать и запас воды, так как ее расход зависит от интенсивности подачи раствора при свободном развитии пожара.

Особенности применения огнетушащей пены

За несколько десятилетий использования и усовершенствования огнетушащей пены определились и особенности ее применения. Так, пеной с невысоким уровнем кратности целесообразно поливать горящие поверхности. Она хорошо держит целостность, не пропускает горячие газы, снижает температуру горящей поверхности. Такая пена подается мощной струей даже на достаточно большие расстояния.

Пену средней и высокой кратности эффективно используют для изоляции объемов, для тушения пожаров в таких объемах, для вытеснения загрязненного воздуха из помещений, из вентиляционных систем и других объектов. В случае необходимости пену применяют вместе с другими огнетушащими веществами, в том числе и с порошковыми. Широкое распространение получило применение пожарной пены для покрытия взлетно-посадочных полос на случай экстренной посадки воздушного судна.

Статью прислал: beetle

Статьи по теме

0
42

Первичные средства пожаротушения

Первичные средства пожаротушения

Опубликовано: 20 марта, 2017

Пожаротушение

Первичные средства пожаротушения

Опубликовано: 20 марта, 2017

Под первичными средствами пожаротушения принято понимать оборудование, инструменты и материалы, эффективно пресекающие распространение огня на первичной стадии возгорания. ПСП эффективны в случаях, когда необходимо в сжатые сроки локализировать возгорание…

  • Развертывание сил и средств на пожаре. Боевое развертывание пожарных
  • Пожарный водоем. Пожарный резервуар. Устройство. Требования. Пожарный пруд.
  • Первичные средства пожаротушения. Применение средств пожарной безопасности. Огнетушители. Пожарный щит. Песок. Асбестовое полотно

Порядок применения пенообразователей при тушении пожаров

Инструкция о порядке применения разработана ВНИИПО МЧС РФ. В ней представлены технические требования, классификация и назначение ПО:

  • Растворы готовятся заранее, либо получают их при помощи пеносмесителей.
  • Для получения низкократного пенного состава используют стволы или оросители.
  • Среднекратный пенный растворитель используют и при объемных пожарах.
  • Низкократный пенный состав используется при возгорании ГСМ и нефтепродуктов. Им же охлаждают оборудование.
  • Забракованные ПО и образователи пены общей направленности используются как смачиватели при борьбе с возгораниями горюче-смазочных продуктов.
  • Образователи пены целевого предназначения используются при возгораниях углеводородных жидких материалов.
  • Высокократный пенный состав подходит для тушения объемных площадей.
  • Норма положенности пенообразователя зависит от горючих веществ и вида пенного концентрата.
  • ПО с повышенной способностью огнетушения используют при возгорании легковоспламеняющихся и пожароопасных предметов и объектов.

Расчет расхода пенообразователя

Расход ПО зависит от интенсивности выдачи раствора на один м² площади возгорания и времени, затрачиваемого на тушение. Объем пенообразующего раствора – от объема воды и ПО в емкости.

Vр = Vв + Vп

  • Vр – объем раствора;
  • Vв – количество (объем) воды;
  • Vп – объем ПО.

Чтобы рассчитать расход, учитывают процент концентрации образователя пены. Так на один литр пенообразователя воды потребуется:

  • При 4% – 24 литра;
  • При 6% – 15,7.

Данные значения будут представлять коэффициент соответствия норме (Кв(N)).

При расчетах необходимо знать, что при тушении пожара закончится в емкости первым: вода или пенообразователь. Для определения коэффициента (Кв) берется формула для расчета:

Кв = Vв / Vп

Если рассчитанная Кв будет больше Кв(N), то раньше закончится пена и расчет необходимо вести по ней. Если же Кв будет меньше Кв(N), то расчет ведется по воде, так как она первой закончится.

Vр = Vп * Кв + Vп (если Кв > Кв(N)) (I)
Vр = Vв / Кв + Vв (если Кв < Кв(N)) (II)

Когда коэффициенты равны Кв = Кв(N), расчет можно проводить по любой формуле.

Если используется пожарный гидрант при тушении пожара, то рассчитывать следует по формуле (I).

Пример 1:

  • Концентрация ПО (%) – 6;
  • Объем цистерны (л) для воды – 2000;
  • Объем емкости для ПО (л) – 120.

Рассчитаем Кв = 2000 / 120 = 16,6. Данное значение больше Кв(N) / 16,6 >15,7, значит ПО при тушении закончится раньше. Следовательно, расчет ведется по формуле (I).

Vр = Vп * Кв + Vп = 120 * 15,7 + 120 = 2004 литра

Пример 2:

  • Концентрация ПО (%) – 4;
  • Объем цистерны (л) для воды – 7000;
  • Объем емкости для ПО (л) – 500.

Рассчитываем Кв = 7000 / 500 = 14. Так как 14 <24, то расчет ведем по формуле (II):

Vр = Vв / Кв + Vв = 7000 / 24 + 7000 = 7292 литра

Учет и списание пенообразователя в пожарных частях

При приемке образователя пены на склад проводится проверка качества продукции и состояние емкости, в которой доставлен состав.

Противопожарное пенообразующее вещество хранится в закрытых тарах при температуре не ниже -5 и не выше +40°C. Соблюдение температурного режима позволяет сохранить продукт в целостности и при необходимости незамедлительно использовать.

Оптимальные условия для сохранения эксплуатационных качеств: +20°C.

  • Разрешено хранить ПО в стальной таре, но при коррозии металла качество образователя пены ухудшается, а сроки хранения сокращаются.
  • Просроченные пенообразователи подлежат регенерации. Их используют в дальнейшем как смачиватель или моющее средство для очистки и обезжиривания металлических плоскостей и загрязненных поверхностей, таких как железнодорожные цистерны.
  • Биологические пенообразующие вещества разрешено утилизировать и сбрасывать в водные источники, предварительно разбавив их большим количеством воды.
  • «Жесткие» ПО и фторсодержащие сжигаются в специальных печах на химзаводах, либо вывозятся на полигоны химотходов.

Характеристика

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-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 быть 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.

Влияние состава пенообразователя на свойства пены

Основные показатели, которые необходимо учитывать пожарным во время пожаротушения являются: назначение пенообразователя (общее, целевое или пленкообразующее) и кратность.

Нормы хранения пенообразователя

Сроки годности и качество образователя пены зависят от производства ПО.

  • Хранят пенообразующее вещество в закрытых тарных емкостях из полимера или нержавейки. Подойдет и стальная тара (углеродистая сталь).
  • Фторированные пенные составы хранят исключительно в закрытой полимерной емкости или в таре из нержавейки. При отсутствии таковой, проводят стабилизацию раствора и раз в год проверяют качество.
    • Сохранить эксплуатационные свойства можно путем добавления в пенный раствор специальных химкомпонентов.
  • Запрещено использовать железобетонные емкости, если они без полимерного покрытия. Не допускается хранение растворов больше месяца в стальной таре, если в составе ПО нет стабилизатора.
  • Водные растворы в стеклянной или пластмассовой емкости хранятся не более трех лет.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

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

Добавить комментарий