К жидким огнетушащим веществам в первую очередь относится вода и водные растворы. Вода получила наибольшее распространение в качестве огнетушащего вещества благодаря части ее свойств.
Вода универсальна, доступна, эффективна. Доминирующим принципом действия является охлаждение реагирующих веществ.
Некоторые горючие жидкости (спирты, альдегиды и др.) растворимы в воде и, смешиваясь с ней, образуют менее горючие или негорючие жидкости.
Воду применяют при тушении кроме следующих редких случаев:
водой нельзя тушить горючие вещества и материалы, с которыми вода вступает в интенсивное химическое взаимодействие с выделением тепла и горючих компонентов (некоторые кислоты и щелочи);
водой нельзя тушить пожары с температурой выше 1800-2000oС, т.к. при таких температурах происходит диссоциация воды на водород и кислород, что интенсифицирует процесс горения. Однако большинство горючих материалов горит при более низких температурах. По указанной причине недопустимо применять воду при тушении горящих магния, цинка, алюминия и некоторых других металлов и сплавов;
водой нельзя тушить пожары при которых не обеспечивается безопасность пожарных (например, электроустановки под высоким напряжением);
воду затруднительно применять при низких температурах, т.к. она обладает высокой температурой замерзания;
водой затруднительно тушить горящие жидкости, имеющие меньшую плотность, чем плотность воды. Ввиду этого вода мало пригодна для тушения нефтепродуктов.
Кроме того, отрицательными свойствами воды являются малая вязкость и высокое поверхностное натяжение, что приводит к плохой смачиваемости волокнистых веществ.
Для снижения этих недостатков воды как огнетушащего средства в нее вводят добавки, например, поверхностно активные вещества.
При тушении пожаров воду используют в виде струи, капель различной степени дисперсности или пара.
Пены.
В практике пожаротушения широкое применение находят пены. Различают химические и воздушно-механические пены.
Трудность получения химических пен, их дороговизна и токсичность ограничивают их применение.
Воздушно-механическая пена получается в результате механического перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом.
Пена характеризуется дисперсностью, вязкостью, теплопроводностью, электропроводностью, стойкостью. Отношение объема пены к объему ее жидкой фазы называется кратностью. Наиболее широко применяются пены кратности от 70 до 150.
Основное огнетушащее свойство пен - изолирующая способность.
Порошковые огнетушащие составы.
Из порошковых огнетушащих составов (ПОС) в нашей стране наибольшее распространение получили ПОС на основе бикарбоната натрия и фосфата аммония.
Механизм прекращения горения с помощью ПОС разнообразен. Доминирующий механизм зависит от вида горючего, режима горения, вида ПОС и др. причин.
ПОС прежде всего действует простым физическим разбавлением реагентов. При этом нагреваясь ПОС отнимают значительное количество тепла от реагирующих веществ.
Достоинством ПОС является их высокая огнетушащая эффективность, недостатком - склонность к увлажнению при хранении, и сложность подачи в зону горения.
Диоксид углерода.
Для тушения некоторых горючих материалов применяется разновидность ПОС - твердый диоксид углерода, который при нагревании переходит в газ, минуя жидкую фазу, что является его основной особенностью, позволяющей использовать его при тушении материалов, портящихся от влаги. Механизм тушения заключается в охлаждении горящих материалов и разбавлении продуктов их разложения диоксидом углерода.
Газы.
Из числа газов при тушении пожаров находят применение диоксид углерода, азот, водяной пар, реже гелий, аргон. При их применении реализуется принцип разбавления реагирующих веществ.
Ядерный взрыв и его световое излучение как источник пожаров.
Светящаяся область.
Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится или воспламенится.
Источником светового излучения является светящаяся область взрыва. Эта область состоит из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах - и испарившегося грунта.
Светящаяся область в своем развитии проходит три фазы - начальную, первую и вторую. Температура светящейся области за время ее существования изменяется от единиц до десятков тыс. град. К. Длительность свечения и размер светящейся области (табл.5.1) зависят от мощности ядерного взрыва.
Таблица 5.1. Характеристики светящейся области ЯВ к концу второй фазы свечения
Мощность ЯВ
Время свечения, сек
Диаметр, м
Сверх малая, до 1 Кт
Малая , до 10 Кт
Средняя , до 100 Кт
Крупная , до 1 Мт
Сверхкрупная, > 1 Мт
до 1
1-2
2-5
5-10
10-40
50-200
200-500
500-1000
1000-2000
2000-5000
Световой импульс ЯВ.
Основным параметром, определяющим поражающую способность светового излучения ЯВ, является световой импульс.
Световой импульс ЯВ в некоторой точке пространства - это энергия светового излучения, падающая за все время свечения на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению излучения. Приближенно величина светового импульса ЯВ может быть рассчитана по формуле:
(1)
где I - световой импульс, кДж/м.кв,
q - тротиловый эквивалент ЯВ, Кт,
R - расстояние от центра взрыва до данной точки, км,
r - радиус светящейся области, км,
К - средний коэффициент ослабления излучения , км-1 ,
e - основание натуральных логарифмов.
Коэффициент ослабления излучения (табл.5.2) связан с дальностью видимости Двид соотношением:
К = 4/ Двид
Таблица 5.2. Значения Двид и К в различных условиях.
Двид км)
К
Условия видимости
0,1
0,4
1,0
2,0
Очень хорошие
Хорошие для условий города
Редкий туман
Туман