Средства тушения пожара

4.1. Тушение водой. Вода является одним из наиболее доступных, дешевых и широко распространенных огнегасительных средств, пригодных для тушения как малых, так и больших пожаров.

Огнегасительные свойства воды заключаются в том, что она имеет большую теплоемкость, способна отнимать от горящихвеществ значительное количество тепла, снижая температуру очага горения до такой, при которой горение становится невозможно.

Известно, что для нагрева 1 л воды на 1˚С необходимо затратить 4,2 кДж. Следовательно, при тушении пожара 1 л воды, нагреваясь от температуры помещения (20°С) до кипения (100 ˚С), отнимет от очага горения 80х4,2=335 кДж. Затем, переходя из одного физического состояния в другое (из жидкого в парообразное), за счет скрытой теплоты парообразования отнимет еще 2260 кДж. При этом выделяющийся при испарении воды пар (1700 л пара из 1 л воды), препятствуя доступу кислорода к горящему веществу, дополнительно способствует прекращению горения.

Воду нельзя применять:

а) для тушения веществ, вступающих с ней в реакцию, например, металлов калия и натрия, которые даже при низкойтемпературе вступают в реакцию с водой и замещают в ней водород. Выделяющийся водород в смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь.

б) при тушении электрических установок, находящихся под напряжением, поскольку при этом появляется опасность поражения человека, который производит тушение, электрическим током.

в) при тушении карбида кальция из-завозможности взрыва выделяющегося при этом ацетилена.

Для пожаротушения вода применяется:

1) в виде компактных струй.

Компактные струи воды, направленные на очаг горения, обладают большой силой, и, действуя механически, сбивают пламя, одновременно охлаждая горящие поверхности. Такими струями тушение пожара можно производить с дальнего расстояния, что имеет существенное значение при интенсивном излучении тепла, затрудняющем подход к очагу горения.

Применять компактные струи при тушении пожара можно не всегда. Их нельзя применять при тушении горящих легковоспламеняющихся жидкостей, так как при этом происходит растекание жидкости, всплывающей на поверхность воды, что способствует увеличению зоны горения.

2) в распыленном состоянии.

Если воду применять в распыленном состоянии, в виде мелкодисперсных частиц, когда большинство капель распыленной воды имеет размер менее 0,1 мм, то при этом увеличивается поверхность соприкосновения воды с горящими веществами, что способствует более интенсивному отбору водой тепла от очага горения и образованию пара, способствующего тушению.

Распыленная струя воды при пожарах в помещениях может быть применена для снижения температуры и осаждения дыма. Струя воды подается в верхнюю часть помещения и распределяется по наибольшей площади с тем, чтобы путь движения воды в нагретом воздухе и дыме был возможно большим. Опускаясь вниз, мелкие капли воды нагреваются и испаряются, а более крупные нагреваются и поглощают газообразные и твердые продукты горения. Благодаря этому температура в горящем помещении снижается, дым оседает, очаг горения становится видимым и появляется возможность более эффективного тушения пожара.

Вода в распыленном состоянии может применяться для тушения горящих нефтепродуктов с температурой вспышки свыше 120°С.

3) в виде воздушно-механической пены.

Добавление к воде 0,2-2,0% (по массе) пенообразователей способствует понижению поверхностного натяжения, в результате чего улучшаются ее огнегасительные свойства, в 2—2,5 раза уменьшается расход воды, сокращается время тушения. В качестве пенообразователей используют сульфонаты, пенообразователь ПО-1, ПО-6, ПО-11, смачиватель НБ (некаль) и др.

4.2. Тушение паром. На промышленных предприятиях, имеющих большие ресурсы пара, использование его для тушения пожара является во многих случаях вполне целесообразным. Огнегасительное действие пара заключается в вытеснении воздуха из помещения. Огнегасительная способность пара обеспечивает эффективность только при больших его концентрациях на единицу объема. Избыточная влага и охлаждающее влияние пара существенного значения при тушении пожара не имеют.

Принцип тушения пожара паром заключается в том, чтопомещение, в котором возник пожар, быстро заполняют паром (в течение 5—10 мин). При этом температуру в помещении следует доводить не менее чем до +85°С, что вызовет понижение содержания кислорода в воздухе на 31% (уменьшит содержание кислорода в воздухе до 15-16%), и горение прекратится. В помещении, наполненном паром, необходимо плотно закрыть все проемы и отверстия в стенах и потолке, в полу же для выпуска вытесняемого воздуха надо иметь проемы из расчета 0,5 м² на 1000 м³ помещения.

4.3. Тушение пеной.

Пеной называется дисперсная система, в которой газ заключен в ячейки, отделенные одна от другой жидкостными стенками.

Для образования пены необходимо, чтобы пузырьки газа расположились внутри жидкости (воды).

Достигнуть этого можно:

а) химическим способом благодаря химической реакции между щелочным и кислотным составами в присутствии пенообразующего вещества. Состав химической пены: 80% углекислого газа, 19,7% жидкости (воды) и 0,3% пенообразующего вещества.

б) механическим способом - путем смешения воды, содержащей небольшое количество пенообразователя, с воздухом. Состав воздушно-механической пены: 90% воздуха, 9,6% жидкости (воды) и 0,4% пенообразующего вещества.

Пена нашла широкое применение для тушения пожара твердых веществ и особенно легковоспламеняющихся жидкостей, которые имеют удельный вес менее 1,0 и не растворяются в воде.

Основным огнегасительным свойством пены является изоляция зоны горения путем образования на поверхности горящей жидкости паронепроницаемого слоя определенной структуры и стойкости. Достигается это благодаря тому, что пена, обладая значительной вязкостью и имея плотность, меньшую плотности легковоспламеняющихся жидкостей, попадая на их поверхность, не оседает вниз, а находится на ней, изолируя горящую жидкость от кислорода воздуха и источников тепла, что способствует прекращению выделения горючих газов (паров). Помимо этого, вследствие низкой теплопроводности, пена препятствует передаче тепла от зоны горения к горящей поверхности.

Химическая пена имеет широкое применение в ручных огнетушителях. Воздушно-механическую пену получают путем смешивания 4-6% водных растворов пенообразователя с воздухом в воздушно-пенных стволах, генераторах пены и пенных оросителях.

Используемые для тушения пожаров пены характеризуются кратностью и стойкостью.

Кратность — отношение объема пены к объёму жидкости, из которой она получена; кратность химической пены около 5, воздушно-механической пены 8-12, высокократной воздушно-механической пены 100 и более.

Стойкость - способность пены сохраняться при высокой температуре и во времени. Химическая пена может сохраняться на поверхности жидкости более 1 ч, воздушно-механическая пена на основе ПО-1 - до 30 мин, а на основе ПО-6 – 40-45 мин.

Получают пену в стационарных, передвижных, переносных устройствах и ручных огнетушителях.

Пенные огнетушители получили большое распространение благодаря следующим достоинствам: а) наличию заряда огнегасительного вещества, всегда готового к действию; б) простоты, легкости и быстроты приведения огнетушителя в действие силами одного человека; в) выбрасыванию заряда огнегасительной пены в виде струи, что обеспечивает эффективность ее использования.

4.4. Тушение углекислотой (двуокисью углерода) заключается в том, что она, попадая в воздух очага горения, снижает в нем содержание кислорода до предела, при котором горение прекращается.

В атмосферном воздухе имеется 21% кислорода и при снижении концентрации его до 15-16% горение большинства горючих веществ становится невозможным.

Двуокись углерода применяется для быстрого тушения пожара (в течение 2-10 с), особенно при тушении небольших поверхностей горючих жидкостей, стендов для испытания двигателей внутреннего сгорания сушильных печей, электрических двигателей и установок, находящихся под напряжением (двуокись углерода не электропроводна). Двуокись углерода может применяться при возникновении пожара в закрытых помещениях путем ее подачи внутрь в размере 20-30% от объема помещения.

Применение двуокиси углерода исключается для веществ, которые горят без доступа воздуха. Для тушения этих веществ применяют азот или аргон.

4.5. Тушение специальными химическими веществами. Горящие металлы трудно поддаются тушению. Это особенно относится к калию, натрию, литию, цирконию, урану, торию, титану и магнию. Двуокись углерода ускоряет сгорание магния. Тушение горящего металла водой может вызвать взрыв и разлетание горящих частиц металла на большие расстояния.

Песок (даже сухой) может реагировать с горящим металлом и усиливать горение. При значительных размерах пожара происходит реакция разложения песка с образованием свободного кремния и кремнистых соединений; последние реагируют с влагой, в результате чего образуются горючие и ядовитые газы.

Обычно для тушения горящего металла применяют сухие огнегасительные порошки. Для тушения горящих металлов применяют хлористый и двууглекислый натрий, порошковый графит, углекислый магний, окись магния или их смеси, сжиженные инертные газы.