Характеристика огнегасительных веществ

Вода

Вода является жидкостью при температуре от 0 до 100⁰С; при 100⁰С она кипит и превращается в пар. Плотность воды примерно 1кг/л. Для нагрева 1 кг воды от 0 до 100⁰С требуется 100 ккал тепла, превратить эту воду в пар потребуется еще 539 ккал. Из одного литра воды получается 1720 литров пара.

Преимущества воды:

1. высокая теплоемкость (хорошо отнимает тепло от пожара);

2. высокая скрытая теплотворная способность (теплота парообразования);

3. слабая теплопроводность;

4. способна уменьшать процентное содержание кислорода в помещении за счет парообразования (вторичный эффект водотушения);

5. высокая термическая стойкость (до 1300⁰С она не теряет своих свойств и только при температурах более 1300⁰С способна начать разлагаться на водород и кислород);

6. способна растворять, разбавлять некоторые горючие жидкости (спирты, эфиры);

7. не вступает в реакцию с большинством твердых горючих веществ, не портит оборудование;

8. доступна, дешева.

Отрицательные качества воды:

1. низкая смачиваемая способность;

2. сравнительно высокая плотность (тонет в нефтепродуктах);

3. электропроводна (особенно морская вода);

4. при скоплении больших масс воды ухудшает остойчивость судна.

Через комбинированный пожарный ствол вода может подаваться на очаг пожара в виде компактной и распыленной струй.

Компактная струя воды имеет большую дальность полета (максимальная дальность при угле 35-40⁰ к палубе); меньше поглощает тепла, чем распыленная струя; разбрызгивает жидкие горючие вещества. Компактная струя воды также применяется при тушении наружных пожаров и пожаров нефтепродуктов за бортом судна (струя воды перемешивает нефтепродукт с водой и образуется негорючая эмульсия).

Компактную струю подают на материал, чтобы разбивать горящий материал и проникать в очаг пожара класса А. Компактную струю воды можно разбить (сделать частично распыленной), направив ее на препятствие или подволок.

Распыленная струя воды более эффективна, поскольку поглощает больше тепла пожара, расход воды меньше, возможно образование водяного пара, не разбрызгивает жидкие материалы, защищает пожарных от излучения своим конусом.

Специально обработанная вода

Для увеличения огнетушащей способности воды к ней добавляют добавки – поверхностно-активные вещества ПАВы (различные соли). Добавление поверхностно-активных веществ (смачивателей) увеличивает смачивающую способность воды, обеспечивает быстрое ее распространение по поверхности горючих веществ и проникновение вглубь по мелким порам.

«Мокрая вода». Это вода, обработанная ПАВом с целью снижения поверхностного натяжения. Такая вода проникает в пористые материалы (хлопок, ткани) гораздо лучше, чем обычная вода, и может потушить пожар, который распространился в глубину.

«Вязкая вода». Такая вода, обработанная в целях снижения способности течь, образует пленку, которая прилипает к горящему материалу, и удерживается дольше на поверхности, чем обычная вода. В этом случае резко (в 20 раз) сокращается количество израсходованной воды при добавке в воду всего лишь 0,05% ПАВа натрий карбоксилитилцелюлозы. Недостатки: скользкие поверхности, плохое проникновение в рыхлые материалы.

«Скользкая вода». Потери на трение внутри воды составляет 95% от всех потерь. Для увеличения скорости, дальности струи, применения более тонких рукавов применена добавка из окиси полиэтилена. Результат: длина струи увеличилась на 100%, производительность насоса – на 50%, снизилась потребляемая мощность насоса на 30%.

Пены

Пены – коллоидные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженные жидкостью.

Огнетушащий эффект пены.

Пена используется для создания слоя на поверхности воспламеняющихся жидкостей (прежде всего) и твердых материалов. Этот слой не дает возможности воспламеняющихся парам выходить за пределы поверхности, а кислороду проникать к горючему веществу. Вода, которая содержится в пенном растворе, имеет также и слабый охлаждающий эффект.

Существует два основных типа пены: химическая и воздушно-механическая.

Воздушно-механическая пена представляет собой механическую смесь воздуха с водой и пенообразователем.

Изобретена в 1932 году. Пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя (ПО) с водой. Пузырьки пены возникают при турбулентном перемешивании воздуха с раствором ПО в воздушно-пенном стволе или пеногенераторе. Пузырьки заполнены воздухом, качество пены зависит от степени перемешивания, эффективности оборудования, состава пенообразователя, свойств воды.

Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но с различной огнетушащей способностью. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ (ПАВов). ПАВы – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкие мыла.

Свойства пены определяются ее кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью.

Кратность пены – это отношение ее объема к объему исходной жидкости (раствора). Различают пену низкой кратности – кратность 6¸12 до 20; средней кратности - 70¸100, высокой кратности - 950¸1000.

Стойкость пены – это сопротивляемость разрушению (зависит от дисперсности, т.е. размеров пузырьков и вязкости пены), определяется временем выделения из пены 50% раствора пенообразователя.

Повышение вязкости пены увеличивает ее стойкость, но ухудшает растекаемость по поверхности.

Для получения низкократной пены потребуется 3-6% раствор ПО, среднекратной - 4-6%; высокократной пены - 10¸12% раствор ПО и зачастую пресная вода и вентилятор, подающий большое количество воздуха.

Удельный вес пен: низкократной – 0,08-0,15 г/см³,среднекратной - 0,008-0,015, высокократной - 0,0008-0,0015.

Разбавители

Тонкораспыленная вода

Тонкораспыленная вода является эффективным и перспективным средством тушения. Она рекомендуется для тушения твердых веществ в измельченном виде, волокнистых материалов и легковоспламеняющихся жидкостей.

Для получения тонкораспыленной воды требуется винтовые и вихревые распылители при давлении воды в магистрали 25-30 кг/см². В этом случае получаются частички воды размером от 0,1 мм до 0,5. Такая тонкораспыленная вода в пламени превращается в пар, предварительно отобрав значительную часть тепла от пожара, а пар, разбавляя окислитель в зоне пожара, способствует прекращению горения.

Требуемая дисперсность распыла зависит от характера горящих веществ. Например, для тушения бензина и пылеобразных веществ диаметр капель должен быть не более 0,1мм, для спиртов – 0,3 мм, для горючих жидкостей типа трансформаторного масла и волокнистых материалов – 0,5 мм.

Углекислый газ

На судах углекислый газ (СО2) используется для защиты грузовых танков и трюмов, машинных помещений, тушения пожаров класса А, В, С, с помощью стационарных установок и огнетушителей.

Углекислый газ – газ без цвета и запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха, не электропроводен, не горюч, под давлением может быть превращен в жидкость или твердое вещество. Углекислый газ хранится как жидкость, под давлением, в стальных цилиндрах высокого давления. Каждый цилиндр заполнен жидким CO2 на две трети внутреннего объема цилиндра.

Давление в цилиндре изменяется с изменением температуры окружающей среды; давление увеличивается с повышением температуры, при 21°C давление составляет 59 кг/см².

При – 43⁰С СО2 представляет собой твердое вещество, называемое «сухим льдом». При температуре выше критической (31⁰С) СО2 всегда находится в газообразном состоянии независимо от давления. При температуре О⁰С и давлении 36 кг/см² СО2 переходит в жидкое состояние. Из одного литра жидкого СО2 получается при расширении 500 литров газа.

При подаче в помещение он переходит в газообразное состояние с быстрым расширением, что приводит к его переохлаждению. В результате переохлаждения газ выбрасывается из установки (раструба огнетушителя) в виде хлопьев сублимированного снега («искусственного льда») с температурой минус 78,5⁰С. Попадая в очаг горения, СО2 переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

Азот

N2 - газ без цвета и запаха, немного легче воздуха, при температуре минус 195⁰С переходит в жидкое состояние.

Его трудно хранить в сжиженном состоянии, т.к. требуется криогенные сосуды Дьюара, а в газообразном состоянии баллоны занимают большие объемы. Не электропроводен.

Огнегасительные свойства сходны с углекислым газом. Огнетушащая концентрация – до 40% объемных.

Азот менее вреден для человека, особенно при повышенных давлениях в помещении, чем СО2. Им можно тушить щелочные и щелочноземельные металлы, получение азота в 4 раза дешевле углекислого газа. Получил распространение в пожарной технике как выталкивающий газ огнетушащего вещества и как газ, предотвращающий взрывы и пожары.

Водяной пар

Водяной пар для тушения пожаров подается в зону горения по специальным трубопроводам, от паросиловой установки. Лучшими огнегасительными свойствами обладает насыщенный пар. Огнегасительные концентрации водяного пара зависят от вида горючих материалов и не превышают 35% по объему. Применение водяного пара для тушения пожаров эффективно в помещениях объемом до 500м³. Высокая температура, опасность для личного состава, малые скорости заполнения аварийного помещения ограничивают применение водяного пара как огнетушащего средства. Пар нельзя применять для тушения разогретого железа до 700⁰С и горящей сажи, т.к. происходит усиление горения и взрывы водорода.

Поиск по сайту: