Cooling water compositions and carbon dioxide

The termination of burn by cooling consists in the decline of temperature of burning zone below than flash point. Cooling rate of hard materials and liquids being burn by extinguishants depends on a contact surface, temperature difference and heat-transfer coefficient.

Water, having a large heat capacity and heat of vaporization (2.26 MJ/kg), has significant cooling capability. Its thermal stability far exceeds thermal one of other noncombustible substances, used as extinguishants, for example, carbon tetrachloride, ethyl bromide, methylene bromide, tetrafluordibromomethane & etc.

Extinguishing the fire with a water of most hard materials (wood, plastics, fabrics and etc.) is safely, as their combustion temperature does not exceed 1300 ^oC, and decomposition of water and aqueous comes at temperatures, that exceed 1700 ⁰C.

Water, getting on the surface of materials being burn cools it and partially gets to the pores of material, moistening him. At the same time there is direct dependence between the size of the moistened surface and degree of its cooling

. Different foam formers are used as humectants: ПО-1, ПО-1Д, ПО-3А, ПО-6к, “Сампо”, Поток-2 & etc.

— для розбавлення окислювача або горючих пар і газів (вуглекислий газ, азот, водяна пара, тонкораспилена вода, а також водні розчини піноутворювачів);

— для ізолювання зони горіння від горючої речовини або окислювача (повітряно-механічні піни різної стислості, хімічна піна, порошки, листові матеріали і т.п.);

— для хімічного гальмування реакції горіння (бромистий етил; склади 3,5 і 4 НД; СЖБ; фреони і інш.).

4.2.1. Охолоджуючі водні склади і двоокис вуглецю.

Припинення горіння охолоджуванням полягає в зниженні температури зони горіння нижче за температуру спалаху. Швидкість охолоджування твердих матеріалів і рідин, що горять, вогнегасильними складами залежить від контактної поверхні, різниці температур і коефіцієнта теплопередавання.

Вода, маючи велику теплоємність і теплоту паротворення (2,26 МДж/кг), має значну охолоджуючу здатність. Її термічна стійкість набагато перевищує термічну стійкість інших негорючих рідин, що застосовуються як вогнегасильні склади, наприклад, чотирихлористого вуглецю, бромистого етилу, бромистого метилену, тетрафтордиброметану і інш.

Гасіння водою більшості твердих матеріалів (деревини, пластмас, тканин і т.п.) безпечне, оскільки температура їх горіння не перевищує 1300⁰ С, а розкладання води і її розчинів наступає при температурах, що перевищують 1700⁰ С.

Вода, попадаючи на поверхню матеріалів, що горять, охолоджує її і частково проникає в пори матеріалу, змочуючи його. При цьому спостерігається пряма залежність між розміром змоченої поверхні і ступенем її охолоджування.

Як змочувачі застосовуються різні піноутворювачі: ПО-1, ПО-1Д, ПО-3А, ПО-6к, «Сампо», Поток-2 і інш.

The usage of aqueous solutions of foam formers instead of water advances efficiency of extinguishing in 1.2-1.3 times that result in reduction of discharge of composition supply or at the same discharge allows to extinguish the large areas of fire.

Water or aqueous solutions of foam formers are supplied on their surface by continuous or sawed streams for cooling of substances, materials and equipment being burn. When it is possible approach closely to burning zone, streams are most effective at extinguishing the fires in the middle of case, and for extinguishing free (mirror) liquid and effluent streams of combustible liquids and those, that are inflammable. Thin-sawed drops of water extinguishant considerably reduce the temperature of surface layer of combustible substance and sharply decrease evaporation rate.

Except for it, there is subsidence of drops of water under the layer of aviation fuel in connection with the difference of water density and aviation fuel one, as a result there is the additional cooling of volume of the last mentioned.

Water and aqueous solutions of foam formers are electro conductive, therefore before extinguishing the electrical supply networks and installations being energized must be de-energized at extinguishing.

It is impossible also to supply water and its solutions on the substances, which at interaction with them create burning gases with significant heat release (calcium carbide CaC₂, calcium oxide CaO). The fact that the water and aqueous solutions freeze at the negative temperatures of ambient air is the following disadvantage of water, and this, in turn, causes certain difficulties at extinguishing the fires.

At fire extinguishing with the method of cooling, except for water and aqueous solution, hard carbon dioxide is used, that is supplied by means of socket-and-snow-creator of carbon-dioxide fire-fighting equipment.

Застосування водних розчинів піноутворювачів замість води підвищує ефективність гасіння в 1,2-1,3 рази, що приводить до зменшення витрати подачі складу або при тій же витраті дозволяє гасити великі площі пожежі.

Для охолоджування речовин, матеріалів і обладнання, що горять, вода або водні розчини піноутворювачів подаються на їх поверхню суцільними або розпиляними струменями. Розпиляні струмені найбільш ефективні при гасінні в середині об’єму пожеж, коли можна близько підійти до зони горіння, для гасіння вільної (дзеркала) рідини і витікаючих струменів горючих рідин і тих, що легко займаються. Тонкорозпиляні краплі водного вогнегасильного складу значно знижують температуру поверхневого шару горючої рідини і різко зменшують швидкість її випаровування.

Крім цього, у зв'язку з різницею щільності води і авіапалива відбувається осідання капель води під шар авіапалива, внаслідок чого відбувається додаткове охолоджування об'єму останнього.

Вода і водні розчини піноутворювачів є електропроводними, тому при гасінні електромереж і установок, що знаходяться під напругою, перед гасінням їх необхідно знеструмити.

Не можна також подавати воду і її розчини на речовини, які при взаємодії з ними утворюють горючі гази з виділенням значної кількості тепла (карбід кальцію СаС₂, окисел кальцію СаО). Наступним недоліком води і водних розчинів піноутворювачів є та обставина, що вода та її розчини замерзають при негативних температурах зовнішнього повітря, а це, в свою чергу, викликає певні труднощі при гасінні пожеж.

Гасіння пожеж способом охолоджування, крім води і водних розчинів піноутворювачів застосовують твердий двоокис вуглецю, що подається за допомогою розтрубів-снігоутворювачів вуглекислотного пожежного обладнання.

Hard (snow) carbon dioxide presents by itself a fine-crystalline mass with a density 1.54 t/m3, which at heating to the temperature 79 oC goes into gas, omitting the liquid state (it is sublimated), that allows extinguish by it the matters and materials, that deteriorate at the supply on them the water or aqueous solution.

On application of CO₂ cooling effect is created mainly due to the considerable temperature difference of burning zone and extinguisher. Most quickly hard carbon dioxide cools gas volumes and substances being burn, as they have the large collision surface with it.

On an aircraft hard carbon dioxide can be used for extinguishing the fires of power plants, baggage compartments, service compartments and channels, passenger cabins under absence of people there, that have not respiratory protective devices, and also different electrical installations, that are energized.

It is not allowed to extinguish the fires by hard carbon dioxide in passenger cabins at presence of passengers and crewmen there, power plants and organs of landing at burning of magnesium alloys.