Способы прекращения горения. Огнегасящие средства

Чтобы не допустить или прекратить горение, надо исключить одно из трех необходимых его условий: горючее вещество, окис­литель или источник зажигания. Для этого применяют следующие способы:

- прекращают доступ окислителя в зону горения или к горючему веществу или снижают поступающий его объем до предела, при котором горение становится невозможным;

- понижают температуру горящего вещества ниже температуры воспламенения или охлаждают зону горения;

- ингибируют (тормозят) реакцию горения;

- механически срывают (отрывают) пламя сильной струей огнегасящего вещества.

Вещества или материалы, способные прекратить горение, на­зывают огнегасящими средствами. К ним относят воду, химичес­кую и воздушно-механическую пену, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные смеси и сухие твердые вещества в виде порошков.

Огнегасящие средства классифицируют по следующим при­знакам:

· по способу прекращения горения — охлаждающие (вода, твер­дая углекислота и т. п.), разбавляющие концентрацию окислителя в зоне горения (углекислый газ, инертные газы, водяной пар и т. п.), изолирующие зону горения от окислителя (порошки, пены и т. п.), ингибирующие [галоидоуглеводородные смеси, в состав которых могут входить тетрафтордибромэтан (хладон 114В2), трифторбромэтан (хладон 13В1), бромистый метилен, а также составы на ос­нове бромистого этила (3,5; 4НД; СЖБ; БФ); цифры в обозначе­нии составов, указанных последними, показывают, во сколько раз они эффективнее диоксида углерода];

· по электропроводности — электропроводные (вода, химические и воздушно-механические пены) и неэлектропроводные (инертные газы, порошковые составы);

· по токсичности — нетоксичные (вода, пены, порошки), мало­токсичные (СО₂, N₂) и токсичные (C₂HsBr и т. п.).

Чтобы прекратить горение, достаточно исключить какой-либо из перечисленных факто­ров. Следовательно, пожаротушение можно обеспечить:

- охлаждением очага горения до определенных температур;

- интенсивным ингибированием (торможением) скорости химических реакций в пламени;

- механическим срывом пламени (сильной струей воды, газа, порошка);

- созданием условий огнепреграждения.

Для создания этих условий традиционно применяют различные огнетушащие вещества и составы. Эффект воздействия средств тушения на горение зависит от физико-химических свойств горящих материалов, условий их горения и других факторов. Водой можно охлаж­дать и изолировать очаг горения, пенами - изолировать и охлаждать, порошками - ингибировать горение и преграждать распространение пламени устойчивым порошковым облаком.

Способы пожаротушения, которые классифицируют по виду средств тушения, методу их подачи, назначению. Все способы подразделяют на поверхностное туше­ние (подача средств тушения непосредственно в очаг пожара) и объемное тушение (создание в районе пожара газовой среды, не поддерживающей горение).

Поверхностное тушение применяют почти во всех видах пожара. Для его реализации необходимы средства, которыми можно подавать огнетушащие материалы в очаг пожара на расстоянии (жидкости, пены, порошки).

Объемное тушение применяется в ограниченном объеме (в помещениях, отсеках, и т.п.). Для объемного тушения необходимы такие средства, которые могут распределяться в атмо­сфере защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию.

В качестве средств объемного тушения используются инертные газовые разбавители, порош­ки, аэрозоли.

Таким образом, создание надежной, эффективной противопожарной системы с использованием экологически безопасных, с низкими токсическими показателями, не воздействующи­ми на озоновый слой огнетушащими материалами очень важная и сложная задача.

Эксперименты проводимые в помещениях объемом в 40 м^З показали как достоинства (низкий расход воды 0,02-0,03 л/с из одной форсунки) при тушении модельных очагов ЛВЖ, так и недостатки. Конструктивно установки тушения тонкораспыленной водой выполняются трубопроводами малого диаметра, что приводит к снижению их работоспособности при низ­ких температурах, так как оставшаяся в трубопроводе влага, замерзая, перекрывает проходное сечение трубопровода. Замерзают и выходные отверстия форсунок -распылителей. Вызывает определенные трудности тушение очагов пожара с большой скоростью тепловых конвектив­ных и воздушных потоков и их воздействие на струю тонко распыленной жидкости при вы­соте размещения форсунок 4,5-5,0 м. Кроме того даже поставленная на поток форсунка бу­дет в 10 раз дороже водяных дренчерных распылителей.

Спринклерный ороситель - элемент автоматической установки пожаротушения предна­значен для обнаружения и подачи огнетушащего вещества в очаг пожара. Однако опыт их применения показывает, что им присущ комплекс недостатков, влияющих на эффективность тушения - ненадежность освобождаемого выпускного отверстия, возможность реагировать только на один опасный фактор пожара - предельное значение температуры.

Использование в пожаротушении водных растворов различных веществ - пенообразовате­лей, высокомолекулярных соединений и т.п., обусловлено высокими пожаротушащими свой­ствами по сравнению с чистой водой. Но эти свойства проявляются только при определенных концентрациях добавок. Для поддержания этих концентраций в систему пожаротушения не­обходимо установить дозирующие устройства, что приводит к усложнению всей системы.

В последние 30 лет порошковое пожаротушение находит все большое применение в мировой практике: в настоящее время 80% огнетушителей - порошковые. К достоинствам порошков относятся их высокая огнетушащая способность, универсальность, способность тушить электрооборудование под напряжением, значительный температурный предел приме­нения, отсутствие токсичности, относительная долговечность, простота утилизации.

Порошками можно тушить почти все вещества и материалы независимо от их агрегат­ного состояния (твердые, жидкие, плавящиеся при нагревании и газообразные). Порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препят­ствующими слеживанию и комкованию. Механизм огнетушащего действия порошков заклю­чается в ингибировании горения в результате связывания активных центров цепных реакций, протекающих в пламени.

Существенным преимуществом серийно освоенных отечественных систем порошкового пожаротушения - импульсных порошковых модулей (МПП) - является отсутствие в них в течение срока эксплуатации избыточного давления. В результате не требуются громоздкие баллоны и запорно-пусковая аппаратура, упрощается обслуживание.

Одной из наиболее актуальных задач пожарной безопасности и охраны труда рабочих в калийных рудниках, является задача создания мощного автономного средства тушения в подкапотном пространстве машин с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), которое могло бы эффективно использоваться в экстремальных ситуациях, при нахождении машины в труднодоступных зонах, тоннелях.

Основной недостаток традиционных систем, как пневматических, так и пенных заключа­ется: во-первых – в специфике их эксплуатации (герметичность системы), сложном обслу­живании и высокой стоимости, во вторых – для запуска данных систем оператор должен со­вершить сложные манипуляции с запорной аппаратурой, что сказывается на длительности запуска системы. Поэтому успех тушения пожара в подкапотном пространстве в значитель­ной мере зависит от квалификации, а в условиях реального пожара – от психологической устойчивости оператора. Соответственно, появляется еще одна затратная составляющая – обу­чение персонала правилам применения и навыкам использования вышеуказанных систем.

В современных условиях хозяйствования актуальным направлением в обеспечении противопожарной защиты объектов является использование модульных установок пожаро­тушения, которые по огнетушащему веществу делятся на порошковые, пенные, водяные и газовые. Относительно низкая стоимость и эффективность модульных установок пожароту­шения обеспечили им широкие масштабы внедрения. Модуль пожаротушения - это устрой­ство, в корпусе которого совмещены функции хранения и подачи огнетушащего вещества при воздействии исполнительного импульса на пусковой элемент.

Все недостатки традиционных систем отсутствуют у созданных импульсных порошковых модулей (МПП). Конструктивно импульсный порошковый модуль представляет собой ци­линдр диаметром 70-100 мм, длиной - 200 мм, весом - 1,2 кг с электрическим разъемом для подключения к бортовой сети машины, т.е. он не имеет газовых баллонов для наддува, трубной разводки, клапанов, запорных устройств. Ствольные порошковые модули легко монтируются под капо­том любой машины с ДВС и подключаются к бортовой сети, обеспечивая запуск системы пожаротушения простым включением тумблера на приборной панели. Заряженные огнетушащим порошком модули при поступлении сигнала на газовый генератор давления - устрой­ство, которое за 0,1 сек генерирует высокое давление в камере модуля до 4,0 МПа, выбрасы­вают порошок в защищаемый объем моторного отсека.

Комплекс исследований показал высокую эффективность автономной системы пожароту­шения на базе импульсных порошковых модулей типа "ПИОН". Испытания проведенные на различных стендах, различных типах машин - от трактора Т-130 до автомашины ГАЗ-53, а также на специальной транспортной машине «минка» в условиях калийного рудника ОАО «Сильвинит», подтвердили надежность и тушащую способность используемых модулей.

Порошковые модули с временем работы менее 1 сек., способны решать задачи значительно более крупные по сравнению с обычными порошковыми системами (табл.).

Таблица 8.2

Тактико-технические характеристики огнетушителей

Тактико-технические характеристики	Типы огнетушителей
ОУ-2	ОВП-10	ОП-5	ПИОН-0,3
1. Масса огнетушителя, кг.				1,2
2. Площадь тушения, м2	-		1,5	1,2
3. Объем тушения, мЗ		1,5		2,1
4. Время подачи, сек				0,1
5. Дальность подачи, м	1,5			до 6
6. Срок эксплуатации, лет

Аналогичные параметры имеет установка пожаротушения тонкораспыленной водой. Разработанный, промышленно выпускаемый и широко используемый импульсный пневма­тический огнетушитель тонкораспыленной водой IFEX.

Кроме того, надо отметить еще одно неоспоримое достоинство импульсных порошковых модулей с временем работы менее 1 сек. - это возможность тушить очаги пожара в так назы­ваемых «затененных» зонах. Для тушения таких зон обычными видами огнетушителей опе­ратору требуется подать огнетушащее вещество по прямой на источник пожара, что не всегда возможно из-за его загромождённости оборудованием, коммуникациями и т.д., а также ино­гда из-за большого расстояния импульсные порошковые модули способны решать такие сложные задачи, как тушение «затененных» зон, что значительно расширяет их область при­менения и дает возможность резко (в 2-3 раза) сократить количество необходимых огнету­шителей для тушения одного и того же пожара.

Созданные в последнее время импульсные МПП имеют широкую гамму типоразмеров, как по массе используемого порошка (от 0,2 - до 20 кг), дальности подачи порошка (от 4 до 150 м), так и по решаемым задачам. Сегодня реально использование МПП на тушении не только машин, но и лесных пожаров, нефтяных и газовых фонтанов, крупных разливов ГЖ, пожаров внутри зданий, оборудования и т.д.

Кроме того, в современных МПП используются низко токсичные порошки, которые не воз­действуют на человека попавшего в зону действия модуля, резко снижено их воздействие на защищаемые материальные ценности.

Как перспективное направление можно рассматривать использование МПП оперативными боевыми расчетами ВГСЧ, ЧС и ГО, пожарными для локализации и тушения небольших оча­гов возгорания.

Все это дает возможность широко использовать самое новое направление пожаротушения для решения различных по сложности задач, а широкая номенклатура пусковых устройств - использовать МПП не только в автономной, но и автоматической системе пожаротушения.

Известны разработки ряда производителей модулей порошкового пожаротушения такие как "Импульс", "Буран", "Веер".