Тушение огня водой
Методы и средства пожаротушения.
Тушение пожара заключается в прекращении процесса горения, для этого достаточно устранить хотя бы один фактор необходимый для поддержания горения. Существуют различные способы достижения этой цели.
Метод охлаждения основан на том, что горение вещества возможно только тогда, когда температура верхнего слоя вещества выше температуры его воспламенения. Если поверхность горящего вещества охладить ниже температуры воспламенения, горение прекратится.
Метод разбавления основан на способности веществ гореть при содержании кислорода в воздухе более 14-16% по объему. С уменьшением количества кислорода в воздухе до указанного предела горение прекращается, а затем прекращается и тление.
Уменьшение концентрации кислорода достигается введением в воздух инертных газов и паров извне, или разбавлением кислорода продуктами горения (в изолированных помещениях).
Метод изоляции основан на прекращении поступления кислорода воздуха к горящему веществу, для чего применяют различные изолирующие огнегасительные вещества и средства (химическая пена, порошки, песок и т.д.).
Метод химического торможения реакции горения основан на введении в зону горения галоидно-производных веществ (бромистые метил и этил, фреон и др.), которые при попадании в пламя распадаются и соединяются с активными центрами, исключая экзотермическую реакцию, т.е. выделение тепла, в результате чего горение прекращается.
В качестве средств тушения пожаров используют воду, химическую и воздушно-механическую пену, инертные пары и газы, песок, различные плотные несгораемые ткани и пр.
Вода — самое распространенное и дешевое средство тушения. Попадая в зону горения, она интенсивно испаряется, поглощая большое количество теплоты (1 л воды при испарении поглощает 2260 кДж теплоты) и тем самым охлаждает горящую поверхность. Образовавшийся пар снижает в воздухе количество содержащегося в нем кислорода (1 кг воды при испарении образует 1725 л пара). Кроме того, струя воды сбивает своей массой пламя, смачивает поверхность горящего вещества и, образуя водяную пленку, препятствует доступу к нему кислорода из воздуха.
В настоящее время для усиления огнегасительных свойств воды применяют специальные вещества — смачиватели. Это поверхностно-активные вещества, повышающие смачивающую способность воды за счет снижения поверхностного натяжения и уменьшающие ее способность стекать с предметов. Для получения хорошего эффекта достаточно добавить в воду 0,5% соответствующего химиката.
Вода используется в виде компактных и распыленных струй (размер капель более 100 мкм) и в тонкораспыленном состоянии (размер капель менее 100 мкм). Компактные и распыленные струи используются для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов (бумаги, картона, переплетных тканей, дерева, целлулоида, угля, каучука и т.д.), а также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Струю можно подавать на расстояние до 50-70 м.
Вода в тонкораспыленном состоянии применяется для тушения горящих твердых веществ и жидкостей с температурой вспышки выше 45 о С (бумага, ткани, картон, олифа, мазут, минеральные масла, краски для высокой, трафаретной и плоской офсетной печати и т.п.). Тушение распыленной водой более эффективно, так как она излишне не увлажняет материалы. Попадая на горючие, не смешивающиеся с водой, жидкости, мелкие частицы распыленной воды, интенсивно испаряясь, снижают температуру верхнего слоя жидкости, а пузырьки пара образуют с ней негорючую эмульсию. Эмульсия, будучи легче жидкости, покрывает ее поверхность и затрудняет доступ горючих паров в зону горения.
Водяной пар резко снижает концентрацию паров горючих жидкостей и кислорода в зоне горения. Водяной пар целесообразно применять для тушения пожаров в закрытых помещениях. Воздух, содержащий 30÷35% (по объему) водяного пара, не поддерживает горения.
Недостатком воды является то, что из-за хорошей электропроводности ее нельзя использовать для тушения находящихся под напряжением электросетей и электрооборудования. Кроме того, в результате химической реакции с водой некоторых веществ, как, например, карбидов кальция, натрия, калия; магния и его сплавов, выделяется большое количество тепла и горючих газов, что может вызвать взрыв. Нельзя тушить водой легковоспламеняющиеся жидкости с меньшей, чем у воды, плотностью (бензин, керосин, бензол, толуол, скипидар, ксилол и др.), так как при попадании воды эти жидкости разбрызгиваются и всплывают на ее поверхность, что приводит к увеличению поверхности испарения и более интенсивному горению.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Эффективное использования воды для пожаротушения
Применение различных средств пожаротушения будь это вода, пожарная пена, порошок или что-то другое всегда характеризируется такой величиной как количество необходимого огнетушащего вещества на определенную площадь пожара. Так, к примеру, при использование водяных стволов этот параметр будет зависеть от материала который горит и будет измеряться в л/с∙м 2 , то есть интенсивность подачи воды на пожаротушение должна поддерживается (в определенных рамках, параметрах от 0,06 до 0,4) в литрах за секунду на один метр квадратный для успешной локализации и ликвидации пожара. Так как более 95% всех пожаров ликвидируются с использованием водяных стволов (воды и водных растворов) возникает вопрос, есть ли возможность повысить эффективность использование воды во время пожаротушения.
Факторы влияющие на успех тушение пожара
Среди множества причин и факторов, которые могут влиять на скорость и качество ликвидации пожара можно выделить основные и второстепенные. Если к основным факторам можно отнести, в основном, вид огнетушащего вещества и время введение сил и средств на пожар то второстепенные факторы могут бить настолько разнообразными, что среди них будет невозможно определить какой же решающий (доминирующий) в той или иной ситуации. Второстепенные факторы могут быть следующие: количество личного состава прибывшего на пожар, тактика тушения пожара, физическая подготовка самих пожарных или экипировка, которая может сказаться на скорости подачи воды и многое другое.
Анализируя выше сказанное можно задаться вопросом, а как же можно измерить или оценить эффективность работы подразделения, а именно подачи воды с помощью ручных пожарных стволов на тушения пожара.
Что будет лучше непосредственная (в больших объемах) подача воды в очаг возгорание или что-то другое??
Метод не прямого тушения и что это такое
На сегодняшний день, достаточно широко, во всем мире в основу тушения пожара закладываются в первую очередь научные методы и подходы.
Таким образом, на сегодняшний день существует так называемый метод «Indirect attack» давайте для большего понимания назовем его метод непрямого тушения или подачи воды на пожаре.
Представленный выше метод подразумевает ряд факторов (представленных на рисунке)
Правильное выполнение которых повлияет на скорость ликвидации пожара, это осуществляется за счет:
- Поглощения теплоты – капли воды испаряются;
- Образование избытка инертного газа, который вытесняет кислород тем самим делает невозможным последующие горение.
Некоторые факторы могут показаться более важными, чем другие, тогда как иные действия непосредственно связаны друг с другом. К примеру, чтоб достичь правильный размер капель нам необходимо соблюдать правильный расход, давление и угол наклона пожарного ствола. Идеально же, конечно, когда все семь факторов соблюдаются.
Секрет эффективности тушения водой
А теперь, давайте разберемся, за счет чего распиленная вода будет эффективнее тушить пожар.
Вода подается в жидкой форме, таким образом, при попадании в среду с повышенной температурой она начинает нагреваться и в конечном итоге превращается в пар.
Таким образом, для того чтоб нагреть воду до 100 0С и началось ее испарение (этот параметр называется удельная теплоемкость воды) необходимо затратить 4,187 кДж/(кг∙К). После нагрева воды до температуры кипения из очага пожара также затрачивается энергия в количестве 2260 кДж/кг на испарение (скрытая теплота парообразования воды) до тех пор, пока вода полностью не испарится.
В процессе тушения очага возгорания два параметра, приведенных выше, уравниваются.
В итоге, перед очагом возгорания образовывается «прослойка» из капель воды, пара и нагретого дыма. Пар, который образовывается в процессе испарения воды, также имеет совою удельную теплоемкость, которая равна 2080 кДж/(кг∙К).
В процессе суммирование всей затраченной энергии можно получить следующие результаты:
| °C | мДж/кг |
| 10 | 3.05 |
| 15 | 3.03 |
| 20 | 3.01 |
| 25 | 2.99 |
| 30 | 2.97 |
С представленных результатов видно, что порядка 3 мДж/кг энергии с очага пожара необходимо затратить на 1 литр воды, что в свою очередь приводит к понижению температуры.
Второй особенностью такого процесса тушения является наличия пара. Как известно с 1 л воды, в зависимости от температуры, можно получить 2- 4 м 3 пара, а пар это инертный газ. Наличия такого количества инертного газа приводит к резкому уменьшению уровня кислорода в помещении и как следствие к разрушению классического треугольника возникновения пожара (горения).
Влияние размера капель нельзя недооценивать! Если капли воды будут чрезмерно большие, они не будут, полностью испарятся.
Маленькие капли будут испаряться слишком рано, тем сами будут охлаждать очень маленькую площадь.
Считается, что оптимальная величина капель должна быть 0,3 мм.
Вот теперь мы имеем представление об эффективности тушения водой, следующим шагом будет оценка критериев, с помощью которых можно достичь необходимых параметров подачи воды.
Что важно во время использование метода не прямого тушения
Вот теперь мы вернулись к тому, с чего начинали. Какие же критерии будут основными, а какие второстепенные.
Как выяснилось ранее, размер капель имеет самое большое значение, а зависеть он будет от угла наклона ствола, угла факела распыления воды.
Конечно, при всем этом подразумевается, что используют пожарный ствол марки TFT G – Force или же ему подобные.
Для простоты восприятия критериев размера капель и эффективности роботы пожарного при использование выше обозначенного метода тушения изобразим все графически:
Таким образом, сегодня Вы узнали насколько эффективнее можно использовать воду во время тушения пожара. Если вы заметили неточности или имеете другую информацию просьба писать или оставлять свои комментарии. Все что было представлено в этой статье было взято из доклада John McDonough (Sydney, Australia) & Karel Lambert (Brussels, Belgium).
А вот собственно и видео по данному материалу (видеоматериал в оригинале):
Источник
Тушение огня водой
Методы и средства пожаротушения.
Тушение пожара заключается в прекращении процесса горения, для этого достаточно устранить хотя бы один фактор необходимый для поддержания горения. Существуют различные способы достижения этой цели.
Метод охлаждения основан на том, что горение вещества возможно только тогда, когда температура верхнего слоя вещества выше температуры его воспламенения. Если поверхность горящего вещества охладить ниже температуры воспламенения, горение прекратится.
Метод разбавления основан на способности веществ гореть при содержании кислорода в воздухе более 14-16% по объему. С уменьшением количества кислорода в воздухе до указанного предела горение прекращается, а затем прекращается и тление.
Уменьшение концентрации кислорода достигается введением в воздух инертных газов и паров извне, или разбавлением кислорода продуктами горения (в изолированных помещениях).
Метод изоляции основан на прекращении поступления кислорода воздуха к горящему веществу, для чего применяют различные изолирующие огнегасительные вещества и средства (химическая пена, порошки, песок и т.д.).
Метод химического торможения реакции горения основан на введении в зону горения галоидно-производных веществ (бромистые метил и этил, фреон и др.), которые при попадании в пламя распадаются и соединяются с активными центрами, исключая экзотермическую реакцию, т.е. выделение тепла, в результате чего горение прекращается.
В качестве средств тушения пожаров используют воду, химическую и воздушно-механическую пену, инертные пары и газы, песок, различные плотные несгораемые ткани и пр.
Вода — самое распространенное и дешевое средство тушения. Попадая в зону горения, она интенсивно испаряется, поглощая большое количество теплоты (1 л воды при испарении поглощает 2260 кДж теплоты) и тем самым охлаждает горящую поверхность. Образовавшийся пар снижает в воздухе количество содержащегося в нем кислорода (1 кг воды при испарении образует 1725 л пара). Кроме того, струя воды сбивает своей массой пламя, смачивает поверхность горящего вещества и, образуя водяную пленку, препятствует доступу к нему кислорода из воздуха.
В настоящее время для усиления огнегасительных свойств воды применяют специальные вещества — смачиватели. Это поверхностно-активные вещества, повышающие смачивающую способность воды за счет снижения поверхностного натяжения и уменьшающие ее способность стекать с предметов. Для получения хорошего эффекта достаточно добавить в воду 0,5% соответствующего химиката.
Вода используется в виде компактных и распыленных струй (размер капель более 100 мкм) и в тонкораспыленном состоянии (размер капель менее 100 мкм). Компактные и распыленные струи используются для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов (бумаги, картона, переплетных тканей, дерева, целлулоида, угля, каучука и т.д.), а также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Струю можно подавать на расстояние до 50-70 м.
Вода в тонкораспыленном состоянии применяется для тушения горящих твердых веществ и жидкостей с температурой вспышки выше 45 о С (бумага, ткани, картон, олифа, мазут, минеральные масла, краски для высокой, трафаретной и плоской офсетной печати и т.п.). Тушение распыленной водой более эффективно, так как она излишне не увлажняет материалы. Попадая на горючие, не смешивающиеся с водой, жидкости, мелкие частицы распыленной воды, интенсивно испаряясь, снижают температуру верхнего слоя жидкости, а пузырьки пара образуют с ней негорючую эмульсию. Эмульсия, будучи легче жидкости, покрывает ее поверхность и затрудняет доступ горючих паров в зону горения.
Водяной пар резко снижает концентрацию паров горючих жидкостей и кислорода в зоне горения. Водяной пар целесообразно применять для тушения пожаров в закрытых помещениях. Воздух, содержащий 30÷35% (по объему) водяного пара, не поддерживает горения.
Недостатком воды является то, что из-за хорошей электропроводности ее нельзя использовать для тушения находящихся под напряжением электросетей и электрооборудования. Кроме того, в результате химической реакции с водой некоторых веществ, как, например, карбидов кальция, натрия, калия; магния и его сплавов, выделяется большое количество тепла и горючих газов, что может вызвать взрыв. Нельзя тушить водой легковоспламеняющиеся жидкости с меньшей, чем у воды, плотностью (бензин, керосин, бензол, толуол, скипидар, ксилол и др.), так как при попадании воды эти жидкости разбрызгиваются и всплывают на ее поверхность, что приводит к увеличению поверхности испарения и более интенсивному горению.
Источник
