Огнетушащие вещества

Огнетушащие вещества

Огнетушащее вещество - это вещество, с помощью  которого можно потушить пожар. Каждое огнетушащее вещество воздействует на одну или несколько гранейпожарного тетраэдра.

Вода

Вода, находясь под давлением, легко проходит по пожарным магистралям  и рукавам. При выходе из ствола с  ограниченным диаметром, установленного на рабочем конце рукава, скорость движения воды увеличивается. При наличии  достаточного давления струя воды может  быть подана на значительное расстояние.

Огнетушащая эффективность  воды. Вода - это, главным образом, охлаждающее вещество. Она поглощает теплоту и охлаждает горящие материалы эффективнее любого другого из обычно применяющихся огнетушащих веществ. Вода наиболее эффективна для поглощения теплоты при температуре до 100°С. При температуре 100°С вода продолжает поглощать теплоту, превращаясь в пар, и отводит поглощенную теплоту от горящего материала. Это быстро снижает его температуру до значения ниже температуры его воспламенения, в результате чего пожар прекращается.

Вода имеет важный вторичный эффект: превращаясь в пар, она расширяется при этом в 1700 раз. Возникшее большое облако пара окружает пожар, вытесняя воздух, в котором содержится кислород, необходимый для поддержания процесса горения. Таким образом, кроме охлаждающей способности, вода обладает эффектом объемного тушения.

Морская вода при тушении  пожаров столь же эффективна, как  и пресная. Практически при тушении  пожаров класса A в равной мере эффективна жесткая, мягкая, морская и дистиллированная вода.

Компактная струя - это старейшая и наиболее широко распространенная форма использования воды в борьбе с пожаром. Компактная струя формируется стволом, специально спроектированным для этой цели. Выход ствола имеет конусное отверстие, уменьшающее диаметр рукава или входного отверстия ствола более чем в два раза. Такая конусность увеличивает скорость воды на выходе и дальность полета струи.

Пена

Пена - это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта  поверхностного тушения. Пузырьки возникают  при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося  нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.

Огнетушащий эффект пены. Пена используется для создания слоя на поверхности воспламеняющихся жидкостей, включая нефтепродукты. Слой пены не дает возможности воспламеняющимся парам выходить за пределы поверхности, а кислороду проникать к горючему веществу. Вода, которая содержится в пенном растворе, имеет также и охлаждающий эффект, что позволяет успешно применять пену для тушения пожаров класса A.

Идеальная пена должна течь достаточно свободно и быстро покрывать  поверхность, прочно соединяясь с ней  для создания и поддержания паронепроницаемого слоя, и сохранять количество воды, необходимое для обеспечения  прочного слоя в течение продолжительного времени. При быстрой потере воды пена высыхает и разрушается под  воздействием высокой температуры, образующейся при пожаре. Пена должна быть достаточно легкой, чтобы плавать  на поверхности воспламеняющихся жидкостей, и вместе с тем достаточно тяжелой, чтобы ее не сносило ветром.

Качество пены обычно определяется: 
- временем разрушения 25% ее объема, 
- относительным расширением и 
- способностью выдерживать тепло (сопротивлением обратному удару пламени).

На эти качества влияют химический состав пенообразователя, температура и давление воды, эффективность  пенообразующего устройства.

Пена, быстро теряющая воду, практически представляет собой  жидкость. Она свободно обтекает препятствия  и быстро распространяется. Такая  пена используется для тушения пожаров  в машинном отделении и других машинных помещениях, так как она  может затекать под механизмы, настил и другие препятствия или обтекать их.

Существует два основных типа пены: химическая и воздушно-механическая.

Химическая пена. Такая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.

При взаимодействии указанных  химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который  в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение - заставить пузырьки всплывать. На один объем воды образуется 7-16 объемов пены.

Порошок может храниться  в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через  специальную воронку или каждое из двух химических веществ может  быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор  сульфата алюминия и раствор бикарбоната  натрия. В последнем случае растворы хранятся в разных емкостях, пока не возникнет необходимость в пене. Тогда растворы перемешивают и получают пену.

В настоящее время на судах  и на берегу широко используют системы  с химической пеной, но постепенно они  заменяются на более новые системы  с воздушно-механической пеной.

Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество - от конструкции этого оборудования.

Существует несколько  типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества - это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.

Ограничения в применении пены

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

1. Поскольку пена представляет собой водный раствор, она проводит электричество, поэтому ее нельзя подавать на электрооборудование, находящееся под напряжением.
2. Пену, так же как и воду, нельзя применять для тушения горючих металлов.
3. Многие типы пены нельзя употреблять с огнетушащими порошками. Исключение из этого правила составляет "легкая вода", которая может использоваться с огнетушащим порошком.
4. Пена не годится для тушения пожаров, связанных с горением газов и криогенных жидкостей. Но высокократная пена применяется при тушении растекающихся криогенных жидкостей для быстрого подогрева паров и уменьшения опасностей, сопутствующих такому растеканию.
5. 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.
6. 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.

Положительные качества пены

Несмотря на существующие ограничения в применении, пена очень  эффективна при борьбе с пожарами классов A и B.

1. Пена - очень эффективное огнетушащее вещество, которое, кроме того, обладает и охлаждающим эффектом.
2. Пена создает паровой барьер, препятствующий выходу воспламеняющихся паров наружу. Поверхность цистерны может быть покрыта пеной для защиты ее от пожара в соседней цистерне.
3. Пена может быть использована для тушения пожаров класса А в связи с наличием в ней воды. Особенно эффективна "легкая вода".
4. Пена - эффективное огнетушащее вещество для покрытия растекающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость.
5. Пена - наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями.
6. Для получения пены может использоваться пресная или забортная, жесткая или мягкая ввода.
7. Пена не склонна к быстрому разрушению, при правильной подаче она тушит пожар постепенно.
8. Пена удерживается на месте, покрывает горящую поверхность и поглощает теплоту, содержащуюся в тех материалах, которые могут вызвать повторное возгорание.
9. Пена обеспечивает экономный расход воды и не вызывает перегрузки судовых пожарных насосов.
10. Пенообразователи имеют небольшой вес, системы пенотушения не требуют много места.

Углекислый газ

Углекислотные системы пожаротушения  для установки на судах и береговых  промышленных объектах были одобрены достаточно давно. На судах углекислый газ СО₂ используется для защиты грузовых танков и отсеков, помещений главных механизмов, в которых установлены двигатели внутреннего сгорания или газовые турбины, и других помещений.

Свойства углекислого  газа

Углекислый газ под  давлением может быть превращен  в жидкость или твердое вещество. При -43°С углекислый газ представляет собой твердое вещество, называемое "сухим льдом". При температуре выше критической (31°С) угле-кислый газ всегда находится в газообразной форме, независимо от давления. Углекислый газ не поддерживает горения обычных материалов, но существует несколько исключений, например, он вступает в химическую реакцию с магнием и другими металлами.

Углекислый газ примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха, что улучшает его огнетушащие свойства, поскольку  он опускается вниз и покрывает пожар. За счет своего веса он не очень быстро рассеивается. Кроме того, углекислый газ неэлектропроводен, в связи с чем он применяется для тушения пожаров электрооборудования.

Огнетушащие свойства углекислого газа

Углекислый газ способствует ликвидации пожаров, главным образом, за счет эффекта объемного тушения. Он разбавляет воздух вокруг пожара, пока содержание кислорода в нем не снизится настолько, что станет недостаточным  для поддержания горения. Поэтому  его можно успешно применять  для тушения пожаров класса B, при которых основная задача состоит  в отделении воспламеняющихся паров  от кислорода, содержащегося в воздухе. Углекислый газ имеет очень ограниченный охлаждающий эффект. Он может использоваться при тушении пожаров класса A в  ограниченных помещениях, в которых  содержание кислорода может быть снижено настолько, что пожар  прекратится. Но тушение углекислым газом требует времени. Нужная концентрация углекислого газа должна поддерживаться до тех пор, пока пожар не прекратится  полностью. Здесь требуются выдержка и терпение.

Углекислый газ может  использоваться для защиты районов, в которых находится ценное оборудование, так как в отличие от воды и  некоторых других огнетушащих веществ, он рассеивается, не оставляя никаких  следов. Как было указано ранее, он не проводит электричества и может  применяться для тушения пожаров  электрооборудования, находящегося под  напряжением. Тем не менее члены пожарной партии, пользуясь переносным углекислотным огнетушителем или рукавом стационарного огнетушителя, должны держаться на достаточно большом расстоянии от высоковольтных устройств.

Применение углекислого  газа

Углекислый газ используется в основном для тушения пожаров  классов B и C, а также для того, чтобы сбить пламя при пожарах  класса A. Применение углекислого газа особенно эффективно при тушении  пожаров:

• вызванных горением воспламеняющихся масел и жиров;
• связанных с возгоранием электрического и электронного оборудования, такого как электродвигатели, генераторы и навигационное оборудование;
• возникших при воспламенении опасных твердых веществ, таких как некоторые пластмассы, кроме тех, которые сами содержат кислород (например, нитроцеллюлозы);
• в машинных помещениях, машинных отделениях, малярных и инструментальных кладовых;
• в грузовых помещениях, которые могут быть заполнены углекислым газом;
• на камбузах и в других помещениях, связанных с приготовлением пищи (например, диетических кухнях);
• в отсеках, где находятся ценные грузы (например, произведения искусства, точные механизмы и т. д.), которые могут быт: испорчены водой или огнетушащими веществами на водяной основе;
• в помещениях, где трудно производить уборку, необходимую после пожара.

Ограничения в применении углекислого газа

Недостаточная эффективность. Углекислый газ не может эффективно использоваться с веществами, содержащими кислород (окислителями). Он не оказывает желаемого действия при тушении горючих металлов, таких как натрий, калий, магний и цирконий. Например, при использовании для тушения горящего магния углекислый газ вступает с магнием в химическую реакцию, образуя углерод, кислород и окись магния, в результате чего пожар усиливается вследствие поступления дополнительного количества кислорода и горючего углерода.

Применение на открытом воздухе. Для обеспечения максимальной эффективности углекислый газ должен применяться в ограниченном объеме. Поэтому при использовании на открытом воздухе он не дает того эффекта, как в ограниченном объеме. Тем не менее, с помощью углекислотных огнетушителей и рукавов стационарных огнетушителей было потушено большое количество пожаров на открытом воздухе. Атаку на пожар следует производить с наветренной стороны. При тушении растекающейся жидкости углекислый газ надо подавать по возможности низко, раскачивающими движениями, а при пожаре в ограниченном объеме - в очаг пожара. Переносной углекислотный огнетушитель имеет радиус действия около 1,5 м.

Возможность повторного возгорания. По сравнению с водой углекислый газ не имеет значительного охлаждающего эффекта. Он не может охладить горючее вещество до температуры ниже температуры ее воспламенения, в связи с чем при использовании углекислого газа по сравнению с другими огнетушащими веществами наиболее вероятна опасность повторного возгорания. При применении переносных углекислотных огнетушителей или рукавов стационарных огнетушителей всегда необходимо иметь под рукой дополнительные водяные пожарные рукава. При тушении пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением, рядом нужно иметь еще какое-либо неэлектропроводное огнетушащее вещество.