Общие сведения

Огнетушитель – средство тушения возгораний и небольших пожаров на начальной стадии их развития. По объему огнетушащего вещества подразделяются на малоемкостные (до 5 л), промышленные ручные (от 5 до 10 л) и передвижные (свыше 10 л).

По массе огнетушители делятся на переносные (до 20 кг) и передвижные (от 20 до 400 кг). Передвижные огнетушители могут иметь одну или несколько емкостей с огнетушащим веществом, смонтированных на тележке. По роду огнетушащего вещества подразделяются на водяные, пенные (химические и воздушные), газовые (углекислотные и хладоновые), порошковые и комбинированные. В свою очередь, водные огнетушители подразделяются по виду создаваемой струи на огнетушители с компактной струей, с распыленной струей (средний диаметр капель более 100 мкм) и огнетушители с распыленной струей малой дисперсности (средний диаметр капель менее 100 мкм).

По принципу вытеснения огнетушащего вещества огнетушители подразделяют на закачанные, с баллоном сжатого или сжиженного газа, с газогенерирующим элементом, с термическим элементом и с эжектором.

По величине рабочего давления огнетушители бывают низкого давления (рабочее давление не более 2,5 МПа при температуре 20°С) и огнетушители высокого давления (рабочее давление выше 2,5 МПа при температуре 20°С). По возможности и способу восстановления технического ресурса огнетушители подразделяют на перезаряжаемые ремонтируемые и однократного действия.

Химические пенные огнетушители – наиболее распространенный тип, используемый для тушения твердых горючих веществ и горючих легковоспламеняющихся жидкостей. Так как пена проводит электрический ток, такими огнетушителями нельзя тушить электрическое оборудование под напряжением. Также нельзя тушить калий, натрий, магний и их сплавы, поскольку в результате взаимодействия с водой, содержащейся в пене, выделяется водород, усиливающий горение. Имеющаяся в пене вода также портит ценное оборудование, вещи и бумаги.

Наиболее распространенной маркой огнетушителей данного типа является ОХП-10 (рис. 1). Производительность такого огнетушителя составляет 43...50 литров при кратности пены 5...6 и длине струи до 6 м, емкость баллона – 10 литров, полезная емкость – 8,7 литра, масса в снаряженном состоянии – 14,5 кг.

Рис. 1 – Внешний вид и конструкция химического пенного огнетушителя ОХП-10:

1 – корпус, 2 – баллон, 3 – боковая ручка, 4 – горловина, 5 – рычаг, 6 – шток, 7 – крышка, 8 – клапан, 9 – предохранитель, 10 – нижняя ручка.

Щелочная часть заряда заливается в стальной корпус, она состоит из 8,5 л воды, 400 г сухого гидрокарбоната натрия NaHCO₃ и 50 г пенообразователя. Кислотная часть заливается в полиэтиленовый стакан, размещенный в верхней части корпуса, и состоит из 160 серной кислоты H₂SO₄ и 290 г сернокислого окисного железа Fe₂(SO₄)₃. Для приведения в действие огнетушитель необходимо снять с кронштейна, установить на пол и, держа левой рукой за ручку 3 на корпусе, правой поднять рычаг 5, поворачивая вокруг оси до упора. При этом сжимается пружина внутри горловины 4 и клапан 9 открывает горловину кислотного стакана. После этого взять огнетушитель правой рукой за рукоятку 3, а левой-за днище, на расстоянии 4 – 6 метров от источника возгорания быстро перевернуть его кверху дном и энергично встряхнуть. Кислотная часть при этом смешивается с щелочной, в результате чего протекает реакция

2NaHCO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O +2СО₂.

При этом параллельно протекает иная реакция

6NaHCO₃ + Fe₂(SO₄)₃ → 3Na₂SO₄ + 2Fe(OH)₃ +6СО₂.

В результате реакций выделяется углекислый газ, который заполняет полости в пене и создает избыточное давление внутри корпуса до 1,4 МПа, который и выталкивает пену из огнетушителя в виде струи. Тушение возгорания проводят от периферии к центру, время действия огнетушителя составляет 60 сек. За этот период образуется большое количество химической пены. Во время использования огнетушителя возможно попадание пены на кожу и в глаза. В этом случае следует промыть пострадавшие участки водой или 2% раствором борной кислоты.

Воздушно-пенные огнетушители по конструкции подобны химическим пенным огнетушителям, используются для тушения различных твердых веществ и металлов, за исключением щелочных металлов и электрооборудования под напряжением, а также веществ, горящих без доступа воздуха.

Огнетушители данного типа делятся на ручные (ОВП-5 и ОВП-10) и стационарные (ОВП-100, ОВП-250). Зарядом в корпусе такого огнетушителя является 6%-ный водный раствор и пенообразователь ОП-1. Давление в корпусе огнетушителя создается сжатым углекислым газом, который находится в специальном баллоне внутри огнетушителя. Сжатый раствор через сифонную трубку попадает в распылитель и диффузор, где происходит образование воздушно-механической пены кратностью 60 в количестве 540 литров. Время действия огнетушителя составляет 45 с, его внешний вид и конструкция приведены на рис. 2.

Рис. 2 – Внешний вид и конструкция воздушно-пенного огнетушителя ОВП-10: 1 – корпус, 2 – диффузор, 3 – трубка, 4 – крышка, 5 – ручка, 6 – рычаг, 7 – шток, 8 – баллон, 9 – сифонная трубка

У глекислотные огнетушители (рис. 3) – газовые огнетушители, предназначенные для тушения небольших пожаров различных веществ и материалов, а также электроустановок, кабелей и проводов, находящихся под напряжением до 1000 В. Нельзя гасить ими спирт и ацетон, поскольку они растворяют углекислоту, а также вещества, горящие без доступа воздуха. Приводятся в действие вручную, для этого следует сорвать пломбу, выдернуть чеку, повернуть рычаг на себя и направить струю заряда на огонь.

Рис. 3 – Внешний вид и конструкция углекислотного огнетушителя ОУ-2:

1 – баллон, 2 – вращающийся раструб, 3 – запорная головка, 4 – сифонная трубка, 5 – крюк, 6 – чека, 7 – ручка, 8 – хомут, 9 – упор

Через вентиль сжатая жидкая углекислота попадает в патрубок, где адиабатно расширяется, за счет чего ее температура снижается до -70°С. При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное ее объем увеличивается в 500 раз, при этом вследствие резкого охлаждения образуется снегоподобное вещество, которое при испарении охлаждает источник возгорания и изолирует его от кислорода. Углекислотный огнетушитель следует держать за ручку во избежание обморожения рук, хранить его подальше от источников теплоты для предотвращения саморазряда. Основные рабочие характеристики углекислотных огнетушителей приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Характеритики углекислотных огнетушителей

Показатель	ОУ-2	ОУ-5	ОУ-8
Емкость баллона, л	2	5	8
Масса заряда, кг	1,4	3,5	5,6
Время действия при 20°С, с	30	35	40
Длина струи, м	1,5	2	3,5
Рабочее давление, МПа	6	6	6
Полная масса, кг	7	15	20,7

Углекислотно-бромэтиловые огнетушители (рис. 4) – газовые огнетушители, предназначенные для тушения возгораний жидкого топлива, твердых горючих веществ, веществ, горящих без доступа воздуха или тлеющих (хлопок, изоляционные материалы), особо ценного оборудования и электрических установок под напряжением до 400 В. Надежно работают в интервале температур от -60 до +55°С. В качестве заряда применяют вещество, состоящее из 97% бромистого этила С₂Н₅Вr и 3% сжиженного углекислого газа. Сжатый воздух вводится внутрь огнетушителя для создания в нем рабочего давления 0,86 – 0,90 МПа при температуре 20°С.

При попадании в источник возгорания бромистый этил тормозит экзотермическую реакцию горения. Эффективность углекислотно-бромэтиловых огнетушителей почти в пять раз выше, чем углекислотных. Основные характеристики таких огнетушителей приведены в табл. 4.

Рис. 4 – Внешний вид и конструкция углекислотно-бромэтилового огнетушителя ОУБ-3 (ОУБ-7): 1 – пусковой рычаг, 2 – запорная головка, 3 – рукоятка, 4 – крепление, 5 – баллон, 6 – кронштейн, 7 – распылитель, 8 – предохранительный колпак

Таблица 2 – Характеристики углекислотно-бромэтиловых огнетушителей

Показатель	ОУБ-3	ОУБ-7
Емкость баллона, л	3	7
Масса заряда, кг	3,5	8
Время действия при 20°С, с	20	30
Длина струи, м	4	4
Рабочее давление, МПа	0,8	0,8

Хладоновые огнетушители (ОХ) и их разновидности бромхладоновые (ОБХ) и аэрозольные хладоновые (ОАХ) имеют конструкцию, идентичную с углекислотно-бромэтиловыми и предназначены для тушения возгораний горючих жидкостей и электроустановок, находящихся под напряжением до 400 В. Из-за небольших габаритных размеров они используются для тушения возгораний автотранспорта, судов и других транспортных механизмов, запрещается применять их для тушения щелочных металлов.

Хладоновые огнетушители по эффективности тушения превосходят углекислотные, для тушения пожара достаточно меньшего по массе и объему огнетушителя. Заряд этих огнетушителей токсичен, поэтому тушение в закрытых помещениях объемом менее 50 м³ следует производить через дверные или вентиляционные отверстия, после чего помещение следует тщательно проветрить. Для приведения в действие хладонових огнетушителей и их разновидностей следует поднести их за ручку к очагу пожара и, нажимая на кнопку или рычаг замочно-пускового устройства, вскрыть предохранительную мембрану и направить струю на пламя.

Порошковые огнетушители – предназначены для тушения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, твердых горючих материалов и редкоземельных металлов. Их используют при тушении пожаров на объектах с большими материальными ценностями (лаборатории, музеи, картинные галереи) и электрического оборудования, находящегося под напряжением свыше 380 В. Такие огнетушители имеют высокую эффективность и во многих случаях могут заменить более дорогие углекислотные и пенные огнетушители, конструкция порошкового огнетушителя показана на рис. 5.

Огнетушащим веществом в огнетушителях данного типа является порошок ПСБ, состоящий из бикарбоната натрия и аэросила. Такие огнетушители стабильно работают при температуре от -50 до +50°С.

Рис. 5 – Внешний вид и конструкция порошкового огнетушителя ОП-5: 1 – пистолет, 2 – рычаг, 3 – рукав, 4 – пломба, 5 – сифонная труба; 6 – баллончик, 7 – игла, 8 – корпус, 9 – чека

Для создания давления в корпусе и выброса порошка служит сжатый газ (азот, двуокись углерода или воздух), находящийся в небольшом баллончике 6 под давлением 15 МПа. Для приведения огнетушителя в действия следует ударить его головкой о твердый предмет. При этом игла 7 пробивает алюминиевую пробку баллончика, в результате чего углекислота попадает к корпусу и разжижает порошок, увеличивая его текучесть. Давлением газа в корпусе из насадки сбрасывается колпачок и порошок начинает поступать из огнетушителя в виде расширяющейся струи.

Кроме огнетушителей к первичным средствам тушения пожаров относятся системы автоматического пожаротушения, предназначеные для предотвращения, ограничения развития, тушения пожара и защиты от него людей и материальных ценностей. Такие системы обеспечивают постоянный контроль температуры и задымленности в контролируемом помещении, подачу сигнала «Тревога» на пульт централизованного наблюдения, включение звуковых и световых извещателей, закрытие огнесдерживающих клапанов, включение системы удаления дыма на путях эвакуации людей и подачу огнетушащего вещества.

Системы автоматического пожаротушения по огнетушащим веществам делят на газовые (СО₂, аргон, азот, хладоны), водяные, пенные, водо-пенные (вода с пенообразователем), порошковые (порошки специального химического состава), аэрозольные (подобны порошкам, но частицы на порядок меньшего размера), распылительные и комбинированные. Наибольшее распространение среди автоматических систем тушения пожаров получили водяные системы, которые бывают двух типов:

- спринклерные – предназначены для локального тушения пожара, имеют низкую чувствительность и независимы (полностью или частично) от пожарной сигнализации, поэтому эффективны при защите помещений, пожар в которых развивается быстро и сопровождается интенсивным тепловыделением;

- дренчерные – предназначены для тушения пожара на всей территории предприятия или его значительной части.

С принклер (рис. 6) является клапаном, закрытым при помощи термочувствительного замочного устройства. В большинстве случаев – это стеклянная колба с жидкостью, которая лопается при заданной температуре. Спринклеры устанавливаются на трубопроводе, внутри которого поддерживается нужное давление воды или воздуха.

При возникновении пожара замковое устройство спринклера разрушается и клапан открывается. Это приводит к подаче воды или воздуха из трубопровода и падение давления в нем. Сигнал с датчика давления запускает насос для подачи воды в трубопровод и обеспечивает подачу необходимого количества воды к месту возгорания.

Рис. 6 – Спринклер

Спринклерные системы осуществляют подачу воды только к месту возгорания, что позволяет уменьшить ее расход. Максимальная площадь, защищаемая одним спринклером – 12 м².

В дренчерных системах, в отличие от спринклерных, применяют открытые насадки, которые называются дренчерами (рис. 7). Вода для тушения пожара подается в трубопровод только в случае его возникновения, причем в большом количестве и одновременно на всю контролируемую площадь. Дренчерные системы используются для создания водяных завес, охлаждения чувствительных к нагреву и легковоспламеняющихся объектов, там где возможно быстрое распространение огня.

Рис. 5.12 – Дренчер

Подача воды в дренчерную систему обеспечивается дренчерным узлом управления, который может активироваться электрическим, пневматическим или гидравлическим способом. Сигнал на запуск дренчерной системы пожаротушения подается от системы пожарной сигнализации или вручную.