Лекции

Механизмы тушения огнетушащими веществами

•Физический – отвод тепла из зоны реакции

•Изоляция горящей поверхности от доступа кислорода воздуха

•Разбавление реагирующих веществ

•Охлаждение реагирующих веществ

•Химический – уменьшение подвода тепла в зону реакции

•Торможение (ингибирование) скорости химических реакций

механический срыв пламени сильной струей воды или газа;

создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий при которых пламя распространяется через узкие каналы.

Огнетушащие вещества

Огнетушащие вещества – вещества, обладающие физикохимическими свойствами, позволяющими создать условия прекращения горения.

Согласно ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», к ним предъявляются следующие требования:

-должны обеспечивать тушение пожара поверхностным или объёмным способом их подачи;

-должны применяться для тушения пожара тех материалов, взаимодействие с которыми не приводит к опасности возникновения новых очагов пожара или взрыва;

-должны сохранять свои свойства, необходимые для тушения пожара, в процессе транспортирования и хранения;

-не должны оказывать опасное для человека и окружающей среды воздействие, превышающее принятые допустимые значения.

Огнетушащая эффективность – минимальное количество огнетушащих веществ, использованных для подавления очага пожара.

Интенсивность подачи – это массовый расход огнетушащих составов во времени на единицу защищаемой площади или объёма.

Тушение водой.

•Достоинства: доступность, дешевизна, значительная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвижность, химическая нейтральность, отсутствие ядовитости.

при нагревании 1 л воды поглощается	410 кДж тепла
при испарении	2260 кДж.

•Огнетушащая способность воды обуславливается:

-охлаждающим действием,

-разбавлением горючей среды водяными парами,

-изоляцией горящей поверхности от доступа кислорода воздуха и

-механическим воздействием

на горящее вещество.

•Недостатки:

-плохая смачивающая способность,

-малая вязкость, затрудняющие тушение волокнистых, пылевидных и тлеющих материалов,

-нельзя использовать для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением горючих газов (металлы, особенно щелочные, металлоорганические соединения, карбиды, гидриды металлов),

-не тушат органические жидкости, которые всплывают и продолжают гореть на поверхности воды,

-тушение может сопровождаться хлопками, вспышками, разбрызгиванием горящих материалов, вспениванием, выбросом горящего продукта.

•Для повышения огнетушащей эффективности воды в нее вводят добавки (ПАВы), повышающие смачивающую способность, вязкость и т. п.

Способы подачи воды

Способы подачи воды делятся на 2 типа:

1) В виде сплошных струй, имеющих высокую скорость и сравнительно небольшое сечение. Эти струи характеризуются определённой ударной силой и большой дальностью полёта. При этом значительные объёмы воды воздействуют на малую площадь. Из недостатков можно отметить низкую эффективность и опасность механических повреждений.

Сплошные струи

2) В виде распылённых струй, представляющих собой поток воды, состоящий из мелких капель. Эти струи характеризуются небольшой ударной силой и дальностью действия, но орошают большую поверхность. При подаче воды таким способом создаются благоприятные условия для её испарения и, следовательно, повышения охлаждающего эффекта и разбавления горючей среды. С помощью распылённых струй тушат только небольшие пожары.

Распылённые струи

		Преимущества	Недостатки
	Сплошные/	- дальнобойность (6-30 м)	- низкая эффективность
	компактные	- маневренность	- опасность механических
	струи
		- способность сбить пламя	повреждений
	Распыленные	- высокая эффективность	- тушат небольшие пожары,
	струи		когда можно близко подойти
			к огню

Тушение пенами

Пена – огнетушащий состав, наиболее широко применяемый при пожаротушении на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности,

Пена – коллоидная система, состоящая из пузырьков газа (дисперсная фаза),

окружённых плёнками жидкости. Чем меньше размер пузырьков и больше поверхностное натяжение жидкости, тем более устойчива пена.

Пены тушат по механизму изоляции горящей поверхности от доступа кислорода воздуха.

При тушении пену сливают на отдельные участки горящей поверхности. Растекаясь, пена полностью покрывает поверхность.

Применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 С, ГЖ, химических волокон.

Достоинства: не требует покрытия всего зеркала (площади) горения, позволяет сократить расход воды, имеет повышенную смачивающую способность по сравнению с водой.

В среднем свыше 12% всех пожаров в городах тушат растворами ПАВ и пенами.

Огнетушащие свойства пен определяются её кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью.

•Кратностью пены называется отношение её объёма к объёму жидкой фазы или к объёму раствора, из которого она образована.

•Пеноэмульсия (кратность менее 3);

•Пена низкой кратности (до 20)

•Пена средней кратности (от 21 до 200)

•Пена высокой кратности (свыше 200)

•С течением времени пена разрушается. Разрушение ее обусловлено старением, влиянием поверхности, на которую она нанесена, температурой

иусловиями подачи.

•Стойкость пены характеризует сопротивляемость пены процессу разрушения и оценивается продолжительностью выделения из пены 50% жидкой среды, называемой отсеком. Чем выше кратность, тем меньше стойкость. Химическая пена, как правило, более стойка, чем воздушномеханическая.

•Дисперсность пены обратно пропорциональна размерам пузырьков и во многом определяет её качество (чем выше дисперсность, тем лучше пена).

Химическая и воздушно-механическая пена

В зависимости от способа и условий получения огнетушащую пену подразделяют на химическую и воздушно-механическую различной кратности.

Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию диоксида углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество.

3 Na2CO3 + Al2(SO4)3 (в присутствии H2O) → 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 3 CO2 ( или NaНCO3 )

Пенообразователь – сапонин, экстракт лакричного корня, некаль, керосиновые контакты. Стойкость – 1 час.

Получают в эжекторных установках.

Применяется для тушения пожаров твёрдых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и, в первую очередь, для тушения пожаров нефтепродуктов.

Недостатки использования:

-сложность в организации тушения пожара;

-высокая стоимость.

Воздушно-механическая пена состоит из 90% воздуха и 10%

пенообразователя.

Получают её в специальных пенокамерах.

Пеногенерирующая аппаратура подразумевает подачу на металлическую сетку		2 –
6%-го раствора пенообразователя и эжектируемого потоком раствора	воздуха.

Стойкость – ½ часа.

Преимущества – безвредна для людей,

-не вызывает коррозии металлов

-почти не электропроводна,

-экономична.

Подразделяется на пену низкой кратности (применяется для тушения пожаров жидкостей в резервуарах, оборудованных установками подачи пены через слой горючего, а также для охлаждения соседнего с горящим оборудования), - средней и высокой кратности (применяются для тушения пожаров в подвалах, кабельных каналах и т. д.).

Огнетушащая способность высокократной пены ухудшается, так как снижаются ее устойчивость и изолирующая способность. Оптимальная кратность пены составляет 70–150.