Как различают пены по способу образования при пожаротушении

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.

Что такое пожарная пена

Если объяснять понятным языком то пожарная пена – это, по сути, обычные «мыльные» пузыри, которые получаются из специального пожарного пенообразователя при его разбавлении водой и последующем прохождении через пеногенераторы.

Тушение пожаров пеной

Как Вам уже стало понятно, основной составляющей пожарной пены является пожарный пенообразователь, который за счет поверхностно-активных веществ (ПАВ) имеет способность пениться в значительном количестве при малой концентрации.

ПАВ – за частую, являют собой органические или синтетические белковые соединения которые растворяются в воде.

Классификация

В связи с разнообразностью легковоспламеняющихся и горючих жидкостей возникла необходимость разработки и усовершенствования пожарного пенообразователя для разнообразных целей пожаротушения.

Таким образом на сегодняшний день пенообразователи и пены классифицируются по назначению, структуре по химической природе поверхностно-активного вещества и по способу образования:

по природе основного поверхностно-активного вещества:

• протеиновые (белковые);
• синтетические углеводородные;
• фторсодержащие.

по способу образования:

• химические (конденсационные);
• воздушно-механические;
• барботажные;
• струйные.

• общего назначения;
• целевого назначения;
• пленкообразующие.

• низкократные, пеноэмульсии;
• средней кратности;
• высокократные.

Характеристика

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.

Направленность и назначение

Пенообразователи целевого назначения способны вырабатывать пену, которая хорошо сохраняется на поверхности очага возгорания (бензина, нефти), то есть, может длительное время не разрушаться на открытом воздухе. Такие свойства пожарной пены создаются за счет того, что в состав пенообразователя входят несколько компонентов.

Также пенообразователи целевого назначения необходимы для тушения легковоспламеняющихся органических жидкостей растворимых в воде, например, спирта. За счет введение в состав пенообразователя некоторых полимеров, которые в свою очередь в последствие отделяют спирт от пены толстой полимерной пленкой.

К пенообразователям целевого назначения также можно отнести морозоустойчивые пенообразователи, соответственно они используются в регионах или климатических условиях с постоянно низкими температурами.

Универсальные и многоцелевые пенообразователи говорят сами за себя. По этому этот вид пенообразователя самый распространенные среди пожарных.

Пленкообразующие пенообразователи это особый вид пенообразователя который применяют при тушении возгораний углеводородного топлива (авиационное топливо, горючие газы и др.), а также во время подслойного тушения пожаров в резервуарах. За счет образования пленки на поверхности горючего он предотвращает повторное воспламенение.

Следующая важная характеристика пожарной пены это ее кратность.

Кратностью пены (К) называется отношение объема пены (V_п) к объему жидкости в пене (V_р ):

Так как пена это пузыри надутые воздухом, что является неустойчивой дисперсной системой, в которой, с момента образования, начинает протекать процесс переноса воздуха от пузырька к пузырьку в результате общее количество пузырьков и объем пены уменьшается, а также выделяется вода.

В зависимости от величины кратности пены разделяют на четыре группы:

• пеноэмульсии, вода с смачивателем К 200.

В пожаротушении используются все виды кратности пожарной пены. Получить различную кратность пены можно за счет разнообразных приборов и пеногенерирующих устройств (установок):

• пеноэмульсии — соударением свободных струй раствора, для тушения пожаров нефти в амбарах;
• низкократные пены — в пеногенераторах, в которых эжектируемый воздух перемешивается с раствором пенообразователя – стволы СВП;

Тушение пеной низкой кратности

• пена средней кратности — на металлических сетках эжекционных пеногенераторов – ГПС-200; 600; 2000;

Тушение пеной средней кратности

• пена высокой кратности – в генераторах с перфорированной поверхностью тонких металлических листов или на специальном оборудовании, в результате принудительного наддува воздуха в пеногенератор от вентилятора – дымососы.

Получение пеной высокой кратности

Читайте дополнительный познавательный материал по теме:

Источник

Пена для пожаротушения

Не все вещества при пожаре вступают во взаимодействие с водой. Например, для тушения нефтепродуктов обычная жидкость будет бесполезна. Вода имеет большую плотность, чем технические масла, к тому же они не смешиваются.

Горение нефтепродуктов продолжится, независимо от количества вылитой на них обычной жидкости. Тушение пожаров песком или порошком также неэффективно. Они просто смачиваются и обволакиваются нефтью, особенно вязкой фракции. Поэтому изобретение пожарной пены стало большим прорывом для промыш-ленности.

Этот способ до сих пор широко применяется при ликвидации возгорания нефтепродуктов.

Что такое пена для тушения пожара

Это множество пузырьков, наполненных воздухом, т. е. смесь газа с жидкостью. По своему весу пожарная пена легче воспламеняющегося вещества. Поэтому она не опускается, не смешивается с ним, остается на поверхности. Тем самым становится возможным ликвидировать пламя любой интенсивности. С помощью современных установок и веществ удается быстро остановить возгорание любой сложности, например, таких как, пенообразователь для пожаротушения.

Предназначение

Пена имеет две основных задачи:

1. Изоляция. Накрывая пламя, растекаясь, она создает зону, в которую прекращается попадание горючей смеси и кислорода. Поэтому пожар не распространяется дальше и затухает. Ее активно используют на складах с ГСМ, нефтехранилищах, в промышленных зданиях, при горении быстротвердеющих воспламеняющихся веществ.
2. Охлаждение. Чем больше воды в пенном растворе, тем выше способность снижать температуру объекта и приводить к устранению пожара.

Характеристики

К основным показателям противопожарной пены относятся:

• устойчивость – насколько долго она сохраняет первоначальные характеристики;
• кратность – отношение итогового пенного объема к количеству исходного вещества;
• дисперсность – размер пузырьков;
• электропроводность;
• вязкость – насколько полученная смесь растекается по поверхности.

Устойчивость

Характеристика говорит о том, насколько долго пенный раствор не изменит первоначальные свойства. Бывает термическая, изолирующая, структурная. Есть также показатели сохранения объема, устойчивость контактного плана к обезвоживанию.

Кратность

Величина не имеет пределов и означает соотношение полученного объема вещества к количеству исходной жидкости.

Различают следующие виды кратности пены для тушения пожаров:

• низкая (от 4 до 20);
• средняя (от 21 до 200), именно ее используют чаще всего;
• высокая (более 200) – самое сухое вещество среди остальных, которое не растекается. Оно больше похоже на хлопья снега, чем водный раствор. На фото с увеличением это выглядит как чистый газ в тончайших оболочках жидкости.

Классификация

Пену делают следующими способами:

• химическим;
• воздушно-механическим (для производства нужно купить переносную или стационарную установку, например, от российской компании-производителя «Сталт»);
• компрессионным.

Химическая

Главное отличие – для образования используются естественные реакции веществ. Состав пожарной пены – это раствор щелочи и кислоты в воде. После взаимодействия химических элементов появляются пузырьки с углекислым газом, который заставляет всплывать их на поверхность. Но он сам не создает какой-либо огнетушащий эффект.

Сухая смесь химических элементов помещается в герметично закрытой емкости. При необходимости ее добавляют в воду. Для хранения готовых растворов и увеличения срока годности используют стабилизаторы.

Воздушно-механическая

В составе вещества присутствуют два элемента – вода и пенообразователь. Пузырьки появляются при турбулентном смешивании с воздухом. Качественные характеристики пены зависят от интенсивности взбивания и оборудования.

Процесс преобразования в пенообразователе.

Одно из главных преимуществ воздушно-механического способа – подготовка на месте, когда возникла необходимость. Это упрощает задачу быстрой транспортировки продукта.

Объем исходного раствора гораздо меньше готовой пены.

Как это выглядит на практике:

1. В устройство предварительно заливается раствор пенообразователя с водой.
2. Соединение с газом и образование пузырьков происходит сразу, как только запускается мотор автоматического устройства или пожарный ствол.

Компрессионная

Создается с помощью насосной установки, куда поступает сжатый воздух. Он направляется сразу в пенообразователь. За счет такого воздушного давления увеличивается дальность струи по сравнению с обычными генераторами или стволами.

Компрессионная пена для пожаротушения обладает адгезивностью, что повышает уровень эффективности веществ до 80%. С ее помощью создается своеобразное «покрывало», которое надежно изолирует очаги возгорания, препятствуя поступлению внутрь кислорода.

Вот некоторые возможности, которые открывает такое пожаротушение:

• если пена наносится на потолок и стены, это защищает соседние помещения от вредного воздействия высокой температуры;
• она может оставаться на вертикальных поверхностях на протяжении 2–3 часов. Такое свойство объясняется стойкой связью пузырьков друг с другом;
• как и другие виды, она охлаждает поверхность, проникает в поры и не дает тлеть и заново разгореться материалу.

Компрессионная пена – самый быстрый способ пожаротушения среди остальных. Время ликвидации очага возгорания сокращается в 5–7 раз. Соотношение ингредиентов – воды и воздуха – позволяют получить «сырой» (1:5) и «сухой» (1:20) состав вещества.

Преимущества огнетушащей пены

Один из значительных плюсов – экономия ресурсов. Пенное пожаротушение не требует большого расхода воды.

Помимо этого, у него есть несколько преимуществ:

• объемное тушение, когда помещение можно заполнить от пола и до потолка, подавив возгорание внутри. При этом никакого вреда здоровью пожарным это не принесет. Цена ремонта после такого бедствия будет намного ниже, чем при тушении водой;
• ликвидация пожаров на больших площадях (например, при возгорании самолета топливо разливается на километры);
• смачивающие свойства лучше, чем у воды, так как отсутствует поверхностное натяжение. Это качество пены активно используется, в т. ч. и на мойках авто;
• благодаря способности растекаться и накрывать соседние участки, не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения;
• охлаждающие свойства сдерживают огонь;
• для раствора может использоваться вода любой степени жесткости.

Помимо этого, при возгорании вытекающих нефтепродуктов пена позволяет остановить натиск.

Сначала с ее помощью создается преграда, а затем сверху – защитный слой, который накроет горючую жидкость. Такое тушение пожаров получило название «послойное».

Если огонь возникает внутри резервуара, пенный воздушный барьер полностью накрывает горящую цистерну и не дает огню перекинуться на соседние емкости.

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.

Источник