5.11.5. Способы и средства тушения пожаров.
Существуют следующие способы тушения пожаров:
- путем понижения температуры в зоне реакции (охлаждение);
- путем изоляции очага горения от окислителя (слоем пены и др.);
- путем разбавления (снижения концентрации) горящих веществ (струями тонко распыленной воды, несгораемыми парами и газами и др);
- путем химического торможения реакции.
Вещества или материалы, при помощи которых прекращается горение, называются огнетушащими средствами. Среди них наибольшее распространение получили:
- для охлаждения очага горения: вода, твердый диоксид углерода, водные растворы солей;
- для изоляции очага горения – химические и воздушно-механические пены, не горючие сыпучие вещества (земля, песок, шлаки, графит, флюсы и др.);
- для разбавления концентрации горючего вещества – дымовые газы и инертные газы, диоксид углерода, водяной пар, тонкораспыленная вода, азот, летучие ингибиторы, образовавшиеся при разложении галоидоуглеводородов;
- для химического торможения реакции горения - порошковые составы, водобромэтиловые эмульсии, галоидоуглероды и составы на их основе.
Вода - широко доступное огнетушащее средство, экономически целесообразное, характеризуется большой теплоемкостью (4,19 Дж/ кг град., «отнимает» у горящего вещества большое количество тепла, расходуемого на парообразование). Превращаясь в пар (из одного литра воды образуется 1700 литров пара), вода затрудняет доступ кислорода к очагу горения. Стекая с горящих конструкций на расположенные вблизи еще не загоревшиеся материалы, вода охлаждает, затрудняет их воспламенение.
Термическая стойкость воды (разлагается на водород и кислород при температуре 1700 оС) способствует тушению большинства твердых горящих материалов, а способность растворять некоторые жидкости (органические кислоты, альдегиды, спирт, ацетон и другие) позволяет разбавлять их до негорючих концентраций. Однако у воды имеются и отрицательные особенности, которые следует учитывать при выборе огнетушащих средств. Вода обладает хорошей электропроводностью (поэтому ее нельзя использовать при тушении горящего электрооборудования), характеризуется большой плотностью, поэтому не используется при тушении горящих нефтепродуктов, способна вступать в бурную реакцию с такими веществами как натрий, калий, кальций, сернистый ангидрид и др., характеризуется низкой смачивающей способностью из-за высокого поверхностного натяжения.
Для устранения последнего из перечисленных недостатков воды (как огнетушащего средства) её используют вместе со специальными смачивателями (эмульгаторы, сульфанол, пенообразователи). В таком виде ее успешно применяют для тушения горящих волокнистых материалов (торф, сажа и др.).
Водяной пар также применяют как огнетушащее средство главным образом в закрытых помещениях объемом не более 500 м3, для тушения небольших пожаров на открытых площадках, для создания завес вокруг защищаемых объектов. Его эффективность невысока.
Химическая пена получается при взаимодействии кислотного и щелочного растворов. Она состоит из углекислого газа (80%), воды (19,7%) и пенообразующих веществ (0,3%). Характеризуется высокой стойкостью и эффективностью при тушении пожаров. Однако из-за химической активности и электропроводности её не применяют при тушении горящего электрооборудования, электронной техники, двигателей и т.п.
Воздушно-механическая пена (ВМП) получается путем смешивания в пенных стволах или в генераторах водного раствора пенообразователя с воздухом. Она обладает необходимой стойкостью, вязкостью, дисперсностью, охлаждающими и изолирующими свойствами, позволяющими использовать ее для тушения жидких веществ, твердых материалов и осуществления защитных действий.
Углекислота в снегообразном виде (твердый диоксид углеводорода) характеризуется широкой областью применения: при тушении горящего электрооборудования (углекислота не электропроводна), двигателей внутреннего сгорания, при пожарах в музеях, архивах и других местах с ценностями. В жидком состоянии (при температуре 0 оС и давлении Р= 4,0 МПа) её заправляют в специальные баллоны (огнетушители углекислотные).
Порошковые составы используют для ликвидации небольших очагов пожара при горении веществ, не поддающихся тушению водой или другими огнетушащими средствами (ОПС НПБ 174 – 98). Порошковые составы можно применять при тушении горючих материалов и веществ в любом агрегатном состоянии, электроустановок под напряжением, а также пожаров при значительных минусовых температурах. Широко применяются такие порошки как ПСБ – 3М, СИ – 2, П-1А, ПС – 1 , ПХК и другие. Они могут наноситься на горящее вещество (совком, лопатой) или поступать в очаг горения при помощи ручных порошковых огнетушителей типа ОПС –6, ОПС – 10 или передвижным огнетушителем ОПП С –100, в котором выброс порошка осуществляется сжатым воздухом или азотом.
В последние годы при тушении пожаров в электрических установках находящихся под напряжением, для поверхностного, объемного и локального тушения пожаров используют галоидоуглероды и составы на их основе.
Они используются при тушении любых видов горения газообразных, жидких, твердых горючих веществ и материалов. По эффективности они превышают инертные газы более чем в 10 раз.
Нередко для тушения пожаров используют также азот, фторсинтетический пленкообразующий пенообразователь «Легкая вода», инертные газы (аргон) и другие огнетушащие средства.
Для ликвидации пожара в начальной стадии его развития до прибытия специализированных пожарных подразделений применяют так называемые первичные средства тушения пожара. К ним относят ручные и передвижные огнетушители, гидропульты, бочки с песком, пожарные ведра, шанцевый инструмент (ломы, пилы, багры, вилы, топоры, лопаты) и механические средства (войлочные маты, кошмы, брезент, асбестовые полотна, земля, шлак и др.).
Ручные огнетушители представляют собой прочные металлические сосуды разного объема, заполненные огнетушащими веществами и специальными химическими зарядами. Они бывают пенные, выбрасывающие струю химической или воздушно-механической пены, газовые (струя углекислого газа), жидкостные (извергающие струю водного раствора солей поваренной соли, квасцов, хлористого магния) и сухие (распыляются порошковые смеси минеральных солей).
Широкое распространение в практике сельскохозяйственного производства получили пенные огнетушители (типа ОХП –8, ОХП – 10, ОП – М, ОП-9ММ), газовые огнетушители (углекислотные ОУ – 2, ОУ – 5, ОУ – 8) и порошковые огнетушители (ОП – 1 «Турист», «Спутник», ОП – 2, ОП – 10).
Огнетушитель химический пенный (ОХП, рис.17) предназначен для тушения пожара в начальной его стадии химической пеной, образованной взаимодействием кислотной и щелочной частей заряда. Для приведения его в действие достаточно поднять вверх его рукоятку и перевернуть (головкой вниз). При этом открывается клапан кислотного стакана, и кислотная часть заряда смешивается со щелочной, залитой в корпус огнетушителя. В результате реакции образовавшийся углекислый газ создает давление около 1,4 МПа, под воздействием которого выбрасывается пена из огнетушителя.
Рис.17.Огнетушитель химический Рис.18. Огнетушитель углекислотный.
пенный ОХП.
Углекислотные огнетушители (рис.18) выполняются также в виде металлического баллона заполненного сжиженной углекислотой. Цифры в маркировке огнетушителя обозначают емкость баллона в литрах. Они бывают ручные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), ручные малогабаритные (ОУ - 2ММ и ОУ – 5 ММ) и передвижные (ОУ – 25 и ОУ – 80). Их применяют для тушения различных веществ (за исключением тех, которые могут гореть без доступа воздуха) и электроустановок, находящихся под напряжением. Для приведения огнетушителя в действие открывают вентиль до упора, а раструб направляют на горящий объект. Передвижные огнетушители перемещают обычно на одноосной тележке, поскольку емкость заряда и масса огнетушителя значительно больше массы ручных.
Порошковые огнетушители типа ОП-1 представляют собой полиэтиленовый цилиндрический корпус, заполненный порошком и закрытый сеткой и крышкой на резьбе. Для приведения его в действие открывают крышку, и порошок набрасывают на очаг горения. Огнетушители ОП-2 и ОП-10 имеют дополнительный баллончик с углекислым газом, находящимся под давлением
для ускорения процесса выброса порошка. Время его действия 2 сек. при длине струи порошка 5 м.
Порошковые огнетушители широко используются для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, твердых горючих материалов, щелочноземельных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением и объектов с большими материальными ценностями.
Для этих же целей применяют также аэрозольные и углекислотно-бром-этиловые огнетушители. Ими оснащаются бензораздаточные станции, бензоколонки, автомобили, используемые для перевозок ГСМ, склады ГСМ.
Гидропульты представляют собой насосы ручного действия, с помощью которых водяную струю под определенным давлением направляют в очаг горения.
Первичные средства тушения пожара необходимо размещать в удобных для применения местах. Часто их группируют и размещают на специальных пожарных щитах, окрашенных красной краской. Использовать оборудование пожарных щитов для иных целей запрещается.
Для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения используют также и стационарные установки, размещаемые в местах наиболее вероятного возникновения пожара. Они могут заправляться водой, пеной, негорючими газами, порошковыми составами. Управление ими осуществляют с использованием средств автоматики.
Рис.19. Блок-схема системы автоматического тушения пожара (Л.19 )
Основным элементом системы автоматического тушения пожара (рис.19) является датчик – извещатель 1, реагирующий на дым, световое или тепловое излучение (тепловые извещатели типа ДТЛ, ИТЛ, ИП 105-2/1, фотоэлектрические ИДФ-1М, реагирующие на дым - полупроводниковые ДИП-1, радиоизотопные РИД-1 и комбинированные, реагирующие одновременно и на дым и на тепло – КИ, рис.20).
Рис.20. Разновидности пожарных извещателей (Л.17)
а - реагирующие на тепло АТИМ-3, б - тепловые АТП-3м; в - тепловые ДТЛ;
г – реагирующие на дым ДИ; д. – комбинированные; е - реагирующие на свет СИ.
При возникновении пожара датчик – извещатель 1 срабатывает и включает исполнительное устройство 2 (водяной насос с электрическим приводом), подающее воду из пожарного водоема или из пожарного резервуара 3 к очагу горения 5 по трубам со специальными насадками 4 (спринклеры или дренчеры).
Спринклерные системы автоматического пожаротушения представляют собой разветвленную систему трубопроводов, проложенную над защищаемой территорией (оборудованием), в которых расположены устройства с отверстиями для истечения воды (спринклеры), запаяными легкоплавкими сплавами. Эти сплавы плавятся при определенной температуре, открывая доступ огнетушащему средству. Такие системы тушения пожаров размещают обычно внутри производственных помещений.
Дренчерные системы автоматического тушения пожаров представляют собой такую же систему трубопроводов с истекательными головками (дренчерами), отверстия которых постоянно открыты. Систему трубопроводов располагают снаружи зданий, над оконными и дверными проемами, трубы снабжены дренчерными головками. При возникновении пожара срабатывает датчик – извещатель, включается автоматически исполнительное устройство (водяной насос с электрическим приводом) и вода под давлением орошает оконные и дверные проемы здания, препятствует распространению пожара на близко расположенные объекты.