Способ охлаждения при тушении пожара

Огнетушащие вещества охлаждения

Огнетушащие вещества охлаждения – это вещества обладающие физико-химическими свойствами, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, водные растворы солей, с добавками смачивателей – поверхностно-активных веществ, а также углекислота в твердом агрегатном состоянии – в виде снега).

Вода – основное огнетушащее вещество охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью [4187 Дж/(кг/град), 1 ккал/(кг/град)] при нормальных условиях. При попадании на горящее вещество вода частично испаряется и превращается в пар.

При испарении 1 литра воды образуется 1700 литров пара, которым кислород вытесняется из зоны пожара. Вода, имея высокую теплоту парообразования [2236 кДж/кг (534 ккал/кг)], отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Вода обладает высокой термической стойкостью; ее пары только при температуре выше 1700 °С могут разлагаться на водород и кислород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов (древесины, пластмасс, каучука и др.) безопасно, так как их температура горения не превышает 1300 °С.

Вода как огнетушащее вещество охлаждения

Не вступает в реакцию почти со всеми твердыми горючими веществами, за исключением щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния и др.) и некоторых других веществ.

Таблица реакции воды с веществами и материалами

Вещество или материал

Результат воздействия воды

Азид свинца Взрывается при увеличении влажности до 30 % Алюминий, магний, цинк При горении разлагают воду на водород и кислород Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов Выделяют водород Гремучая ртуть Взрывается от удара струи Калий, кальций, натрий, рубидий, цезий металлические Реагируют с водой, выделяют водород Карбиды алюминия, бария, кальция Разлагаются с выделением горючих газов Карбиды щелочных металлов Взрываются Кальций, натрий фосфористые Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе фосфористый водород Нитроглицерин Взрывается от удара струи Селитра Попадание воды в расплав селитры вызывает сильный взрывообразный выброс и усиление горения Серный ангидрид Взрывообразный выброс Сесквихлорид Взрывается Силаны Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе гидрид кремния Термит, электрон Разлагает воду на водород и кислород Титан и его сплавы То же Триэтилалюминий То же Хлорсульфоновая кислота Взрывается

Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения, вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перегородок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродуктов и др.).

Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок а также для осаждения дыма.

Сплошные струи используют при тушении наружных и открытых внутренних пожаров, когда необходимо подать большое количество воды на значительное расстояние или если воде необходимо придать ударную силу. (Например, при тушении газонефтяных фонтанов, открытых пожаров, а также пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горения невозможно; при охлаждении с большого расстояния соседних объектов, металлических конструкций, резервуаров, технологических аппаратов).

Сплошные струи нельзя применять там, где может быть мучная, угольная и другая пыль, а также при горении жидкостей в резервуарах. Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю воды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое место. Как огнетушащие вещество, вода плохо смачивает твердые материалы из-за высокого поверхностного натяжения (72,8–103 Дж/м 2 ), что препятствует быстрому распределению ее по поверхности, прониканию в глубь горящих твердых материалов и замедляет охлаждение.

Смачиватели

Для уменьшения поверхностного натяжения и увеличения смачивающей способности в воду добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). На практике используют растворы ПАВ (смачивателей), поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды. Оптимальное время смачивания 7–9 секунд. Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35–50 %, что обеспечивает ликвидацию горения одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большей площади.

Рекомендуемые концентрации смачивателей в водных растворах для тушения пожаров приведены в таблице.

Рекомендуемые концентрации смачивателей

Смачиватель

Оптимальная концентрация в воде, %

НП-1 0,3–0,5 НП-5 0,3–0,5 Б 1,5–1,8 Никаль НБ 0,7–0,8 ОП-7 1,5–2,0 ОП-8 1,5–2,0 Эмульгатор ОП-4 1,95–2,1 Пенообразователь 3,5–6,5 Смачиватель пожарный СП-1 0,1

Твердый диоксид углерода (углекислота)

Как и вода, может быстро отнять теплоту от нагретого поверхностного слоя горящего вещества. При температуре −79 °С он представляет собой мелкокристаллическую массу плотностью 1,53 кг/м 3 . Такая масса образуется при переходе диоксида углерода из жидкой в газообразную фазу при быстром увеличении объема. Жидкий диоксид углерода в результате расширения переходит в твердое состояние и выбрасывается в виде хлопьев, похожих на снежные, с температурой −78,5 °С. Под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре, твердый диоксид углерода, минуя жидкую фазу, превращается в газ.

При этом он является средством не только охлаждения, но и разбавления горящих веществ. Теплота испарения твердого диоксида углерода значительно меньше, чем воды – 0,57·103 кДж/кг (136,9 ккал/кг), однако, из-за большой разницы температур твердого диоксида углерода и нагретой поверхности, поверхность охлаждается гораздо быстрее, чем при применении воды. Твердый диоксид углерода прекращает горение всех горючих веществ, за исключением магния и его сплавов, металлического натрия и калия.

Он неэлектропроводен и не взаимодействует с горючими веществами и материалами, поэтому его применяют при тушении электроустановок, двигателей и моторов, а также при пожарах в архивах, музеях, выставках и т.д. подают твердый диоксид углерода из огнетушителей, передвижных и стационарных установок.

Источник: учебник Пожарная тактика “Основы тушения пожаров”, В. В. Теребнев, А. В. Подгрушный, Москва 2012.

Источник

Способы тушения пожаров: основные приемы

Для борьбы с огнем прилагается немало как организационных усилий, направленных на предотвращение причин возникновения пожаров, так и требуется много вложений в создание, поддержание в работоспособном, исправном состоянии систем, элементов активной и пассивной огнезащиты зданий, сооружений самого разного назначения.

От способности установок АПС, АУПТ в считаные минуты подавить очаг возгорания на начальной стадии, не дав ему развиться, распространяясь по помещениям и этажам строений; а также от результатов правильного обучения, немедленной реакции дежурного персонала, членов ДПД, сотрудников службы охраны/безопасности зависит будет ли огонь локализован, ликвидирован до прибытия пожарных формирований, нанеся минимальный материальный ущерб.

Способов борьбы с различными видами, классами пожаров существует, как правило, несколько, поэтому важно в зависимости от ситуации на защищаемом объекте выбрать оптимальный; чтобы, сообразуясь с типом горения материалов, использовать самые эффективные из имеющихся первичных, технических средств пожаротушения – от ручного инструмента, переносных огнетушителей, комплектов ПК из пожарных щитов, шкафов до ручного пуска насосных станций, стационарных систем пожаротушения.

Классификация и виды пожаров

Прежде всего стоит вспомнить, что все существующие простые вещества, различные материалы при нормальных условиях – температуре, давлении, влажности окружающей воздушной среды делятся на 3 группы:

• Негорючие, что не могут гореть.
• Трудногорючие – способны на это, но исключительно при наличии внешнего источника огня, не могут гореть самостоятельно.
• Горючие, которые могут как самовозгораться, так и вспыхивать, разгораться при воздействии открытого огня, быстрого/длительного нагревания, а далее самостоятельно гореть без внешнего дополнительного воздействия.

Первую нормативную квалификацию пожаров по виду горючих веществ, природных/искусственных материалов для обозначения/маркировки любого технического устройства, средства, предназначенного для локализации/ликвидации очагов пожара строго определенного класса или их группы в зависимости от свойств; например, порошковых, воздушно-пенных, водных огнетушителей, представил документ еще времен Советского Союза – ГОСТ 27331-87, действующий и сегодня. В нем указаны следующие классы/подклассы пожаров:

• А – горение твердых материалов.
• А1 – сопровождается тлением, например, горение всех пород древесины, продуктов ее переработки – целлюлозы, картона, бумаги; каменного угля, текстильных изделий из натуральных материалов.
• А2 – не сопровождается тлением. Например, пластмассы, пластики, полимеры, другая товарная продукция предприятий органического синтеза.
• В – горение ЛВЖ/ГЖ, а также твердых материалов, что плавятся в процессе горения.
• В1 – жидкостей, не растворяющихся в воде. В основном это продукты переработки углеводородного сырья – ГСМ, а также парафин.
• В2 – горючих жидкостей, растворимых в Н₂О – различных спиртов, растворителей; например, этанола, метанола, ацетона, глицерина.
• С – горение газов – пропана, ацетилена, бытовой смеси.
• D – горение металлов.
• D 1 – легких металлов (Mg, Al), их сплавов.
• D 2 – щелочных металлов (Na, K).
• D 3 – горение гидридов металлов, металлорганических химических соединений.

Класс Е – пожары в эксплуатирующихся электроустановках, появился в нормативной документации по ПБ значительно позднее – в НПБ 166-97, устанавливающем требования к переносным/передвижным огнетушителям; в ППБ-01-03 – ныне отмененных «Правилах ПБ в РФ».

Класс F – горение ядерных/радиоактивных материалов, отходов, веществ введен ст. 8 ФЗ-123, причем в этой статье «Технического регламента о требованиях ПБ» все пожары подразделены только на классы без деления на подклассы, как в более ранних официальных документах. Но, учитывая, что они не отменены, то подклассы классов А, В, D существуют, и используются при маркировке соответствующего противопожарного оборудования.

Кроме того, все случившиеся/возможные пожары условно классифицируются на следующие группы:

• Происходящие на открытых пространствах – в лесах, степях, на полях; на закрытых/огороженных территориях предприятий, организаций, домовладений.
• Внутри ограждающих конструкций зданий/сооружений.
• Горение различных материалов, когда пожар сложно отнести к какому-то классу, что часто и происходит на практике, когда в пожарной нагрузке большинства строений, вплоть до частного жилого дома, легко встретить как твердые горючие материалы, склонные к тлению, горению открытым пламенем; так и ЛВЖ/ГЖ, баллоны с бытовым газом.

Классификация пожаров и способы их тушения неразрывно связаны, ведь необходимо знать какие природные или искусственные материалы, вещества, при каких условиях и каким образом могут гореть, тлеть, вспыхивать или самовозгораться; чем их можно быстро и безопасно тушить.

Для этого необходимо иметь четкие теоретические представления, а лучше твердые знания, в т.ч. практические, полученные в ходе инструктажей по пожарной безопасности на протяжении жизни каждого человека от уроков ОБЖ в среднеобразовательных заведениях до момента поступления на работу, в ходе профильной переподготовки, повышения квалификации на предприятиях, в учреждениях, организациях; где проводится обучение ПТМ по программам для различных категорий работников, сотрудников.

Способы тушения в зависимости от типа возгорания для каждого класса

В тех случаях, когда горят твердые, жидкие материалы выделяют три стадии развития пожара:

• Первая – начальная с небольшой площадью очага возгорания до 1–2 м 2 характеризуется неустойчивостью процесса горения, сравнительно низкой температурой, образованием большого количества дымовых газов. Для быстрого обнаружения необходима регулярная проверка пожарных извещателей установок/систем АПС, а борьбы с огнем на этой стадии вполне достаточно исправных первичных средств пожаротушения, например, полного, укомплектованного лопатой ящика пожарного для песка; порошковых, воздушно-эмульсионных переносных/передвижных устройств, для чего требуется постоянное техническое обслуживание, перезарядка огнетушителей.
• Вторая – основная, когда происходит его распространение в пределах пожарного отсека, секции, выделенной на этаже здания противопожарными перегородками, перекрытиями; помещения, емкости хранения, обвалования при розливах, разрушениях корпусов складских, технологических сооружений, установок; нарастание температуры и силы огня до максимальных значений. На этой стадии необходимо использование водяных, пенных, порошковых или газовых установок пожаротушения, систем АУПТ; прокладка рукавных линий, подача воды от ПК; применение максимального количества, имеющихся на объекте первичных средств пожаротушения.
• Третья или заключительная характеризуется выгоранием основной массы пожарной нагрузки, обрушением несущих, внутренних элементов зданий/сооружений из не подвергнутой огнезащите древесины, металлических конструкций; например, непокрытых огнезащитной штукатуркой. Локализовать, ликвидировать пожар на такой стадии, произвести разбор завалов, пролив места происшествия без участия профессиональных/добровольных пожарных подразделений уже невозможно.

Как ни банально это звучит, но, конечно, причины возникновения пожара лучше предупреждать, вести их профилактику, соблюдать противопожарный режим; однако, если он все-таки произошел, то нужно использовать все доступные средства, способы, приемы тушения, чтобы ликвидировать его на начальной стадии с минимальными затратами и потерями.

Учитывая параметры классов/подклассов возможных пожаров в зависимости от пожарной нагрузки в защищаемых помещениях основных зданий, вспомогательных/хозяйственных строений, инженерных/технологических сооружений выбирают следующие основные способы их локализации/ликвидации:

• Механическое воздействие на очаг пожара для срыва/сбивания пламени.
• Максимальное ограничение доступа О₂ в зону горения, вплоть до полной изоляции очага пожара от поступления воздуха.
• Удаление твердых материалов, перекрывание путей подачи/попадания жидких, сыпучих веществ в зону горения.
• Разбавление количества/концентрации горючих твердых, жидких веществ в очаге пожара любыми негорючими составами, смесями.
• Замедление реакции горения введением специальных химически активных реагентов в очаг пламени/зону тления.
• Охлаждение очага пожара до значений ниже точки воспламенения горючих материалов, что будет способствовать быстрой ликвидации открытого огня; а также предотвратит вторичное возгорание.
• Создание преград распространению пожара внутри трубопроводов, резервуаров, емкостей технологической цепочки установкой огнепреградителей, когда пламя, распространяясь через узкие каналы их насадки, быстро теряет тепловую энергию.

Способы и приемы тушения пожаров

• Механический срыв пламени над очагом пожара достигается подачей мощной компактной струи воды из дренчерного оросителя, ручного пожарного ствола от ПК, стационарного лафета с пожарной вышки; газа, выходящего под сильным давлением из углекислотного, хладонового огнетушителя; а также вручную с помощью подручных средств – метлы, лопаты, ветки дерева/кустарника.
• Изолирование, прекращение доступа О₂ в зону горения может быть достигнуто набрасыванием на очаг пожара противопожарного полотна или кошмы, подачей на него воздушно-механической пены различной кратности, порошковых составов; других негорючих веществ, например, песка, земли, щебенки; набрасыванием листовых материалов.
• Химическое ингибирование реакции горения достигается вводом в очаг пожара хладонов, а также огнетушащих веществ из забрасываемых, автономных генераторов, аэрозольных систем/установок пожаротушения.
• Охлаждение – подачей в очаг пожара, на окружающие/ограждающие строительные конструкции воды, водных солевых растворов, углекислоты.
• Разбавление пожароопасной, обеспечивающей горение концентрации газов, паров горючих жидкостей в очаге производится с помощью инертных газов, водяного пара, тумана, например, из системы пожаротушения тонкораспыленной водой.
• Создание полосы пожаротушения с использованием всех имеющихся средств на возможных путях распространения огня, непрерывная подача в зону горения, в помещения, охваченные огнем, воды, водных растворов солей, воздушно-механической пены; охлаждение как сгораемых от воспламенения, так и негорючих конструкций зданий для исключения их обрушения; создание водяных завес для снижения высокой температуры вокруг очага пожара, осаждения токсичных дымовых продуктов горения для обеспечения возможности ближе подойти к нему добровольным и профессиональным пожарным.

Кроме непосредственного тушения очага пожара, для ограничения его распространения, подпитки горючими материалами извне обязательно следует выполнять в зависимости от ситуации следующие мероприятия:

• Закрытие, перекрывание запорной, отсекающей арматуры на магистральных, питающих трубопроводах технологической цепочки оборудования, транспортирующих горючие жидкости, газы, нагретые твердые вещества в жидкой фазе; отключение конвейерных линий, транспортеров, трактов подачи сырья, топлива, горючих отходов, ведущих в помещения, находящихся около очага пожара.
• Слив, опорожнение, перекачка, вытеснение горючих жидкостей, газов из емкостей, резервуаров, трубопроводов, находящихся в горящих зданиях, технологических сооружениях, в удаленное безопасное место.
• Изменение газообмена, снижение доступа кислорода в пожарный отсек, где произошло возгорание, в смежные помещения, этажи здания, сооружения путем дистанционного, ручного отключения установок местной, общеобменной вентиляции; включения систем дымоудаления, приводов противопожарных клапанов.
• При возможности, что может быть затруднено из-за задымления, высокой температуры вокруг зоны горения, приступить к удалению, разборке горючих материалов на возможных путях распространения огня, теплового потока.

Способы тушения пожаров кратко можно охарактеризовать следующим алгоритмом:

• Максимально быстрое использование любых подручных, первичных средств с учетом знаний о том, что можно и нельзя тушить водой, пеной; о необходимости отключении осветительного, бытового оборудования для исключения риска поражения электрическим током.
• Обязательное применение имеющихся систем АУПТ, по каким-либо причинам не сработавших в автоматическом режиме, с помощью ручных пожарных извещателей, предназначенных для их принудительного пуска.
• Для обеспечения безопасной эвакуации необходимо проверить закрытие противопожарных дверей, люков, ворот, штор; задействовать установки СОУЭ, системы дымоудаления, подачи чистого воздуха на основные эвакуационные пути и выходы.

И конечно не следует забывать, о вызове подразделений пожарной охраны для полной гарантии ликвидации пожара всеми доступными профессионалам способами и приемами.

Источник