Принципы тушения горящих веществ. Средства пожаротушения. Огнетушащие свойства воды. Пожарный водопровод

Процесс тушения горящих веществ сводится к активному воздействию на процесс горения в зоне горения в зоне реакции. Исходя из этого, используют следующие способы тушения: снижение концентрации горючего или окислителя до значений, при которых не может происходить горение; охлаждение очага горения ниже определенных температур (температур самовоспламенения, воспламенения); интенсивное торможение скорости химической реакции горения применением специальных веществ; механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или воды.

Процесс тушения достигается применением огнетушащих средств: воды, ее паров, других жидкостей, инертных газов, пен, галогенсодержащих углеводородов, твердых порошков и др. Выбор тех или иных способов и средств тушения в каждом конкретном случае зависит от стадии развития пожара, масштабов горения, особенностей горения веществ и материалов.

Огнетушащие вещества (средства) должны быть доступными и дешевыми, не оказывать вредного воздействия на организм человека как при использовании, так и при хранении, не вызывать повреждения технологического оборудования, приборов.

Тушение водой. Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров веществ в различных агрегатных состояниях. Факторами, обусловившими достоинства воды как огнетушащего средства, помимо доступности и дешевизны, явилась значительная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвижность, химическая нейтральность и нетоксичность.

Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, объясняется тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.

К недостаткам воды, ограничивающим области и условия ее применения в качестве огнетушащего средства относится сравнительно высокая температура замерзания. Для понижения температуры замерзания применяют специальные добавки (антифризы), некоторые минеральные соли, спирты.

Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов. К таким веществам относятся металлы, многие металлоорганические соединения, карбиды металлов, многие гидриды металлов.

Вода, обладающая и без добавок значительной электропроводностью, в присутствии примесей способна усиливать электропроводность на 2-3 порядка. Поэтому при тушении пожаров водой электрооборудование обесточивают.

Тушение пенами. Пена – огнетушащий состав, представляет собой коллоидную систему, состоящую из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены бывают химические и воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии водных растворов неорганических кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию диоксида углерода в водном растворе минеральных солей, содержащих пенообразующее вещество. Химическая пена вырабатывается при приведении в действие ручных огнетушителей марки ОХП. Воздушно-механическая пена образуется в результате механического смешения воздуха и воды в специальных пеногенерирующих аппаратах (пеногенераторах)

Тушение инертными разбавителями. В качестве огнетушащих составов используются инертные разбавители: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и летучие ингибиторы – некоторые галоидосодержащие вещества.

Тушение пожара в этом случае связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса горения за счет уменьшения концентрации горючих паров и газов и кислорода в зоне горения.

Наиболее эффективными представляются огнетушащие средства, которые значительно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают на него ингибирующее воздействие.

К таким средствам относятся составы на основе галоидопроизводных предельных углеводородов, в которых атомы водорода замещены полностью или частично атомами галоидов. Установлено, что наиболее эффективными и удобными являются бром- и фторпроизводные метана и этана (хладоны).

Галоидоуглеводороды являются летучими соединениями. Они плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Хладоны имеют высокую плотность, что обеспечивает возможность создания струи и проникновения капель в пламя, а также удержания паров около очага горения. Низкие температуры замерзания позволяют применять их и при минусовых температурах. Они обладают хорошими диэлектрическими свойствами, поэтому их можно применять для тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением.

Недостатком хладонов является то, что они могут оказывать токсическое воздействие на человека. Кроме того, образующиеся при пожаротушении продукты характеризуются высокой коррозионной активностью.

Тушение порошками. Для ликвидации небольших очагов загораний применяют порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Огнетушащее действие сухих порошкообразных веществ заключается в том, что они своей массой, особенно при плавлении, сопровождаемом образованием пленки, изолируют зону горения от горящего вещества. Кроме этого, некоторые порошковые составы обладают ингибирующим действием – торможением цепной реакции горения вследствие действия частиц порошка на активные центры цепной реакции горения с отрывом цепей. Дополнительным огнетушащим фактором является разбавление зоны горения газообразными продуктами разложения порошка или непосредственным порошковым облаком. Необходимое условие прекращения горения поверхности – покрытие ее слоем огнетушащего порошкового состава толщиной порядка 20 мм.

Некоторые порошки позволяют в течение нескольких секунд погасить пожар. К достоинствам порошков, помимо их высокой огнетушащей эффективности, относятся: универсальность, т.е. способность подавлять горение различных соединений и веществ, не поддающихся тушению водой и пенами; возможность применения для тушения пожаров оборудования, находящегося под напряжением; порошки не оказывают коррозионного воздействия на материал. Недостатки: их склонность к слеживаемости и комкованию. При этом, теряется способность порошков образовывать огнетушащее облако.

Наиболее широко применяются порошковые составы на основе бикарбоната и карбоната натрия и калия, аммонийных солей фосфорной кислоты.

Тушение комбинированными составами. Наиболее пер­спективными являются комбинированные огнетушащие со­ставы, т.е. содержащие в себе свойства различных классов огне­тушащих составов. При тушении такими составами огнетуша­щая способность одного компонента состава дополняется огне­тушащей способностью другого, также улучшаются условия доставки огнетушащего средства в нужное место.

Наиболее эффективными являются водогалоидоуглево­дородные эмульсии и комбинации воздушно-механической пены с бромхладонами. Достоинство таких смесей в том, что в них сочетаются охлаждающее действие воды и ингибирующее свойство галоидоуглеводородов. Для выбора средств пожаротушения можно использовать данные сравнительной эффектив­ности различных средств тушения*, представленные в табл. 23:

ПСБ – порошок общего назначения (порошковый состав на основе бикарбоната натрия).

ПФ – порошок для тушения ЛВЖ, масел, растворителей и тлеющих материалов (основные компоненты порошка диаммо­фос, нефелин).