75. Вода как огнетушащее вещество. Область применения, достоинства, недостатки

Вода по сравнению с другими огнетушащими веществами имеет небольшую теплоемкость и пригодна для тушения большинства горючих веществ; 1 л воды при нагревании от 0 до 100 °С поглощает 419 кДж тепла, а при испарении — 2260 кДж. Вода отличается достаточной термической стойкостью (свыше 1700 °С), превышающей стойкость многих других огнетушащих веществ. Кроме того, вода обладает тремя свойствами огнетушения: охлаждает зону горения или горящие вещества, разбавляет реагирующие вещества в зоне горения и изолирует горючие вещества от зоны горения

Вода - наиболее распространенное огнетушащее вещество (ОТВ), она обладает химической инертностью к большинству веществ и материалов, низкой стоимостью и доступностью.

Области применения воды:

• для тушения тлеющих материалов (дерево, текстиль, солома) в виде сплошных или распыленных струй;

• для тушения мазута и других нефтепродуктов с температурой кипения выше 80°С в виде распыленных распыленных струй;

• для тушения в закрытых помещениях (например: трюмы кораблей) в виде водяного пара.

Достоинства: термическая стойкость, высокие теплоемкость и теплота испарения, относительная хим. инертность, не ядовита, широко распространена и имеет низкую стоимость, легко транспортируется на большие расстояния.

Недостатки: высокая температура замерзания, аномальные изменения плотности воды при охлаждении (это затрудняет применение при низких температурах), сравнительная малая вязкость и высокий коэффициент поверхностного натяжения.

Основной, недостаток у воды как огнетушащего вещества заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения (72,8∙10^-3 Дж/м²) она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества.

Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), или, как их еще называют - смачиватели. На практике используют растворы ПАВ, поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды.

Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды при тушении пожаров на 35-50%; снизить время тушения на 20-30%, что обеспечивает тушение одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большой площади. Рекомендуемые концентрации смачивателей, %, в водных растворах для тушения пожаров приведены ниже:

• смачиватель ДБ - 0,2;

• сульфонат 0,4;

• сульфанол НП-1 0,4;

• синтанол Д-ЗС 0,5;

• првичные алкилсульфаты С - С 0,6;

• рафинированный алкилкрилсульфонат (РАС).2;

• эмульгатор ОП-4 2.

Вспомогательное вещество:

• ОП-6 4;

• ОП-20 4;

• сульфанол НП-3 0,6;

• смачиватель НБ 0,75;

• сульфанол хлорный 1;

• вторичные алкилсульфаты (очищенные 1,5);

• пенообразователи ПО-1Д 5,0;

• нейтрализованный черный контакт (НЧК).

76. Пены в качестве огнетушащего вещества. Физико-химические основы получения. Область применения, достоинства, недостатки

Пена - дисперсная система, состоящая из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей стабилизатор пены.

Виды пены по способу получения:

• химическая пена – получают в результате химической реакции щелочной и химической составляющих (выделяющийся углекислый газ вспенивает водный щелочной раствор);

• воздушно-механическая пена – получают механическим перемешиванием пенообразующего раствора с воздухом.

Физико-химические свойства пены:

• устойчивость – способность пены сохранять первоначальные свойства (противостоять разрушению в течение определенного времени);

• кратность - отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене;

• вязкость - способность пены к растеканию по поверхности;

• дисперсность - степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков);

• электропроводность – способность проводить электрический ток.

Огнетушащие свойства пены:

• изолирующее действие (пена препятствует поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается);

• охлаждающее действие (в значительной степени присуще пене низкой кратности, содержащим большое количество жидкости).

Виды пены по кратности:

• пены низкой кратности - кратность пены от 4 до 20 (получают стволами СВП, пеносливными устройствами);

• пены средней кратности - кратность пены от 21 до 200 (получают генераторами ГПС);

• пены высокой кратности - кратность пены более 200 (получают путем принудительного нагнетания воздуха).

Область применения.

Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) и жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь - для тушения пожаров нефтепродуктов.

Достоинства пены как средства тушения:

• существенное сокращение расхода воды;

• возможность тушения пожаров больших площадей;

• возможность объемного тушения;

• возможность подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах;

• повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность.

• при тушении пеной не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения, поскольку пена способна растекаться по поверхности горящего материала.

При правильном использовании пена - эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее, существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее:

• поскольку пена представляет собой водный раствор, она проводит электричество, поэтому ее нельзя подавать на электрооборудование, находящееся под напряжением;

• пену, так же как и воду, нельзя применять для тушения горючих металлов;

• многие типы пены нельзя употреблять с огнетушащими порошками. Исключение из этого правила составляет «легкая вода», которая может использоваться с огнетушащим порошком;

• пена не годится для тушения пожаров, связанных с горением газов и криогенных жидкостей. Но высоко-кратная пена применяется при тушении растекающихся криогенных жидкостей для быстрого подогрева паров и уменьшения опасностей, сопутствующих такому растеканию;

• если пена подается на горящие жидкости, температура которых превышает 100°С (например, асфальта), то вода, содержащаяся в пене, может вызвать их вспучивание, разбрызгивание и вскипание;

• запаса пенообразователя должно хватать для покрытия пеной всей поверхности горящего материала. Кроме того, его должно быть достаточно для замены той пены, которая выгорает, и заполнения разрывов, образующихся на ее поверхности.

В последнее время для получения огнетушащих воздушно-механических пен используют следующие пенообразователи.

Пенообразователи общего применения.

ПО-6К - водный раствор натриевых солей сульфокислот (28...34 %), полученных при нейтрализации кислого гудрона раствором кальцинированной соды, сульфата натрия (5 %) и несульфированных углеводородов (1%). Применяют 6 %-ный водный раствор. Биологически не разлагаем. Из раствора получают ВМП низкой и средней кратности.

ПО-ЗАИ – синтетический, биологически разлагаем. Его рабочие растворы не обладают раздражающим и кумулятивным действием на организм человека. Концентрация раствора для получения пены - 3 %.

ТЭАС – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-3НП - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-6ТС - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-6ОСТ - синтетический, биологически разлагаем. Выпускается в двух модификациях (марка 1 и 2), которые отличаются температурой застывания: - 3 и – 20 гр. С. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности, а также для получения раствора смачивателя для тушения пожаров класса А.

Пенообразователи целевого применения.

ТЭАС-НТ - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур.

ПО-6НП - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для тушения пожаров нефтепродуктов, ГЖ, для применения с морской водой.

«Морпен» - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности с использованием как пресной, так и морской воды.

ПО-6МТ - синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-6ЦВУ - синтетический, повышенной устойчивости, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности. Рекомендуется при ликвидации пожаров в аэропортах, для покрытия взлетно-посадочных полос при аварийных посадках самолетов.

ПО-6А3F – фторсинтетический, пленкообразующий (образует на горящей поверхности водную пленку).

Петрофилм-РНН – состоит из пенообразующей протеиновой основы, поверхностно-активных фторорганических соединений с олефобными и пленкообразующими свойствами. Предназначен для тушения пожаров класса А и В пеной низкой кратности (в том числе подслойным методом). Нетоксичен, биологоразлагаем.

Тридол-РНН – состоит из пенообразующей синтетической основы, поверхностно-активных фторорганических соединений с олефобными и пленкообразующими свойствами. Предназначен для тушения пожаров класса А и В пеной низкой кратности (в том числе подслойным методом). Нетоксичен, биологоразлагаем.

Смачиватели.

Водный раствор смачивателя - раствор пенообразователя, предназначенный для тушения пожаров твердых горючих материалов.

Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35-50 %, значительно повышает эффект использования воды. Она быстрее и легче проникает в массу горящих веществ или смачивает большую площадь.