Средства и методы тушения пожаров

Пожар – неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Особенно опасны пожары в местах хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и газов.

Применяемые средства пожаротушения должны максимально ограничивать размеры пожара и обеспечивать его тушение.

Огнегасящие вещества, используемые при этом, должны обладать одним или несколькими из следующих свойств:

–  охлаждать поверхность горения;

–  изолировать вещество из зоны горения;

–  понижать концентрацию кислорода в зоне горения;

–  замедлять или полностью прекращать реакцию горения химическим путем.

Наиболее эффективными огнегасящими веществами, используемыми в настоящее время, являются:

– вода, вода с добавками поверхностно–активных веществ;

– пена;

– порошковые составы;

– негорючие газы;

– галоидированные углеводороды.

Выбор огнетушащего вещества зависит от класса пожара. Согласно ГОСТ 27331-87 пожары делятся на пять классов – А, В, С, D, Е              (таблица 3.1).

 

Таблица 3.1 – Классы пожаров

 

Класс пожара	Характеристика горючей среды	Огнетушащее вещество
А	Твердые горючие материалы (древесина, уголь, бумага, резина, текстиль)	Все виды огнетушащих веществ
В	Горючие жидкие и плавящиеся при нагревании материалы	Распыленная вода, все виды пен, порошки
С	Горючие газы (водород, ацетилен, углеводороды и др.)	СО2, азот, галоидоуглеводороды, порошки
D	Легкие и щелочные металлы (алюминий, магний, калий, натрий и др.)	Порошки
Е	Электроустановки, находящиеся под напряжением	СО2, порошки, галоидоуглеводороды

Вода. Вода является наиболее дешевым и распространенным средством пожаротушения. Она охлаждает горящую поверхность (зону горения), а образующийся при этом водяной пар понижает концентрацию горючих газов и кислорода вокруг горящего вещества, изолирует вещество от зоны горения и тем самым способствует прекращению горения (из 1 л воды образуется 1725 л пара).

Как средство пожаротушения, вода применяется в виде компактных и распыленных струй для тушения большинства горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, создания водяных завес и охлаждения объектов вблизи очага пожара.

При тушении комбинированными составами по фронту пламени рекомендуется в зону горения первоначально подавать порошок, а затем распыленную воду. Подача порошка и распыленной воды может осуществляться и в сопутствующем потоке, что обеспечивает попадание в зону горения большей части сухого порошка. В результате этого уже на первых секундах тушения происходит снижение плотности тепловых потоков.

Вода со смачивателями (0,5–2 %) – для тушения плохо смачивающихся веществ и материалов (хлопок, сажа и т.п.).

Водяные эмульсии галоидированных углеводородов (смесь воды с 5–10 % бромэтила и др.) – для тушения твердых горючих веществ и материалов.

Воду не применяют лишь для тушения пожаров на складах с веществами, выделяющими при взаимодействии с водой горючие газы (карбид кальция), а также в случае возможности возникновения взрыва (калий, магний) и обильного выделения отравляющих веществ.

На промышленных предприятиях и в населенных пунктах в качестве источников пожарного водоснабжения используются естественные водоисточники (реки, озера), а также специально проложенные для этих целей наружные водопроводные сети с гидрантами (рисунок 3.1).

 

 

1 – корпус; 2 – затвор; 3 – клапан; 4 – шпиндель; 5 – муфта; 6 – штанга; 7 – ниппель для подключения пожарной колонки; 8 – крышка

Рисунок 3.1 – Устройство гидранта и пожарной колонки

Для подачи воды применяются электронасосы, автонасосы и мотонасосы.

В производственных и общественных зданиях, а также в жилых зданиях повышенной этажности устраивается внутреннее пожарное водоснабжение с пожарными кранами, укомплектованными рукавом и стволом.

Водяной пар технологического назначения и отработанный. Огнегасительная эффективность пара невелика, поэтому его рекомендуется применять для тушения загораний в помещениях объемом до 500 м³ и небольших загораний на открытых установках. Огнегасительная концентрация пара для нефтепродуктов составляет примерно 35 % объемных. Вытесняя кислород воздуха из объема, водяной пар прекращает процесс горения.

Пена. Пенапредставляет собой массу пузырьков газа (углекислый газ, воздух), заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящего вещества, пена изолирует его от пламени, вследствие чего прекращается поступление горючих паров и кислорода воздуха в зону горения. Одновременно происходит охлаждение поверхности горения и тем самым создается инертная среда.

Пена классифицируется по ряду признаков:

– по способу получения:

а) химическая;

б) воздушно-механическая;

– по производительности:

а) обычной кратности (К=10–80);

б) высокократная (К = 80 и более).

Кратность К – это число, которое показывает, во сколько раз объем пены превышает объем раствора, взятого для ее получения.

Пена воздушно-механическая – это смесь воздуха, воды и пенообразующих веществ. Покрывая место загорания, она локализует его, предотвращая доступ кислорода воздуха.

Пена воздушно-механическая обычной кратности применяется для тушения нефтепродуктов.

Воздушно-механическая пена высокой кратности (кратность 100 и более) получается в специальных аппаратах, пеногенераторах (рисунок 3.2), например, ГВП-600, ГВП-2000, ГДС-3, ГДС-7, ЭГС-3,5 и других, где цифры и буквы обозначают: ГВП-600 – генератор высокократной пены производительностью 600 л/с, Г – генератор, Д – двухструйный, С – сетчатый, Э – эвольвентного типа, 3,5–7 л/с – номинальная производительность по раствору пенообразователя.

1 – бункер; 2 – шаровой клапан; 3 – диффузор; 4 – выходной патрубок; 5 – сопло; 6 – входной патрубок; 7 – соединительная гайка

Рисунок 3.2 – Пеногенератор ПГ-50

Рекомендуется в качестве основного средства тушения нефтепродуктов, для защиты емкости технологических аппаратов, а также при тушении пожаров в туннелях, шахтах и других закрытых объектах.

Порошковые составы. Применяются для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных газов, а также для тушения пожаров в тех случаях, когда другие средства тушения непригодны или малоэффективны. Так, например, загорание таких металлов, как калий, натрий, литий, цирконий, уран, титан, магний, трудно поддается тушению, углекислый газ ускоряет горение магния.

Порошок может реагировать с горящим металлом и усиливать горение. В этих случаях весьма эффективными являются порошковые составы, создающие на поверхности металлов жидкую пленку, которая изолирует поверхность горения от воздуха.

Порошковые составы неэлектропроводны, что дает возможность использовать их при тушении пожаров оборудования и аппаратов, находящихся под напряжением (трансформаторы и т. п.).

Порошковые составы практически нетоксичны, не оказывают вредных воздействий на материалы и используются при тушении загораний в виде пылевого облака или в сочетании с распыленной водой и пенными средствами тушения. Порошок подается, в основном, от баллона со сжатым азотом и воздухом.

Негорючие газы (инертные). К ним относят углекислый газ, азот, аргон, дымовые газы. Они понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят процесс горения. Их целесообразно использовать в тех случаях, когда применение воды может вызвать взрыв или повреждение аппаратуры и т.п.

Галлоны, хладоны. Галлоны – это составы, полученные на основе галоидированных углеводородов. Галоидированные углеводороды представляют собой газы или легковоспламеняющиеся жидкости, тушение которыми происходит в результате торможения химических реакций, поэтому их также называют ингибиторами. Наибольшее применение в пожаротушении нашли составы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода заменены на атомы галогена. Однако наряду с положительными характеристиками они имеют и ряд недостатков: оказывают токсическое воздействие на человека. Причем, если сами галоидированные углеводороды действуют как слабые наркотические яды на организм человека, то продукты их термического распада обладают сравнительно высокой токсичностью. Временное пребывание работающих в такой среде не является опасным для здоровья. Реакцию горения многие из них прекращают практически мгновенно. Так, например, фреон по эффективности превышает СО₂ в 14 раз. Используются они для тушения, пламеподавления, взрывоподавления в стационарных установках, для тушения дорогостоящего оборудования.

Однако применение галоидированных углеводородов запрещено для тушения пожаров в электроустановках. Это связано с тем, что горение электрической дуги сопровождается значительным повышением температуры (3000–4000 ⁰С и более), при которой галоидированные углеводороды являются индикаторами возникновения взрыва.

Водоснабжение. Системой водоснабжения называют комплекс инженерно-технических сооружений, предназначенных для забора воды из природных источников, подъема ее на высоту, очистки (в случае необходимости), хранения запасов и подачи ее к местам потребления.

Противопожарный водопровод (наружный и внутренний) является одним из наиболее важных элементов системы противопожарного водоснабжения. Для отбора воды из наружного водопровода на нем устанавливают на расстоянии 100–150  м пожарные гидранты. При отборе воды с помощью гидранта открывают его крышку и навертывают на ниппель пожарную колонку. При вращении рукоятки колонки вращаются штанга и жестко связанный с ней с помощью муфты шпиндель, имеющий трапецеидальную резьбу. При этом затвор опускается вниз, а вода через открывшийся затвор заполняет корпус гидранта и далее через пожарную колонку направляется к потребителю. Внизу гидранта имеется отверстие для спуска воды после работы во избежание замерзания.

Гидранты устанавливают на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части дороги и не ближе 5 м от стен зданий с таким расчетом, чтобы обеспечивался удобный подъезд к ним пожарных автомобилей. Допускается располагать гидранты на проезжей части.

Сеть противопожарного водопровода проектируют кольцевой, обеспечивающей две линии подачи воды и тем самым высокую надежность водоснабжения. Для каждой кольцевой сети изготавливают два ввода.