ФАКУЛЬТЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО И ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра инженерной и компьютационной педагогики
РЕФЕРАТ
Тема: «Средства тушения пожара: назначения, виды»
Студентки группы 297601 ИС-Б
Василица М.В
Проверил доцент кафедры ИКП
Святенко А.А
Донецк, 2020
Содержание
Введение…………………………………………….………………………3-4 стр.
1.Средства тушения пожара………………………………………………5-17 стр.
1.1 Вода и водные растворы…………………………………………….…5-6 стр.
1.2 Пенное пожаротушение………………………………………………..7-9 стр.
1.3 Газовые средства тушения пожаров………………………………..10-11 стр.
1.4 Порошковое пожаротушение…………………………………….…12-13 стр.
1.5 Аэрозольное пожаротушение……………………………………….14-16 стр.
1.6 Подручные средства…………………………………………………….17 стр.
Заключение…………………………………………….……………………18 стр.
Список используемое литературы…………………………………………19 стр.
Приложение…………………………………………….………………...20-25 стр.
Введение
Пожаротушение – это комплекс действий и мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара. Возникновение пожара возможно при одновременном присутствии трех компонентов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Развитие пожара требует присутствия не только горючих веществ и окислителя, но и передачи тепла от зоны горения к горючему материалу.
Поэтому тушение пожара можно обеспечить следующими способами:
· изоляцией очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;
· охлаждением очага горения до температур ниже температур воспламенения и вспышки;
· замедлением скорости химических реакций в пламени;
· механическим срывом пламени путем воздействия на очаг горения сильной струи газа или воды;
· созданием условий огнепреграждения.
Результаты воздействий всех существующих средств тушения на процесс горения зависят от физико-химических свойств горящих материалов, условий горения, интенсивности подачи и других факторов. Например, водой можно охлаждать и изолировать (или разбавлять) очаг горения, пенными средствами - изолировать и охлаждать, инертными разбавителями - разбавлять воздух, снижая концентрацию кислорода, хладонами - ингибировать горение и препятствовать распространению пламени порошковым облаком. Для любого средства тушения доминирующим является только одно огнетушащее воздействие. Вода оказывает преимущественно охлаждающее воздействие, пены - изолирующее, хладоны и порошки - ингибирующее.
Большинство средств тушения не являются универсальными, т.е. приемлемыми для тушения любых пожаров. В ряде случаев средства тушения оказываются несовместимыми с горящими материалами (например, взаимодействие воды с горящими щелочными металлами или металлоорганическими соединениями сопровождается взрывом).
При выборе средств тушения следует исходить из возможности получения максимального огнетушащего эффекта при минимальных затратах. Выбор средств тушения должен производиться с учетом класса пожара (рис.1).
Под способом пожаротушения понимают совокупность методов воздействия на очаг пожара и доставки огнетушащих средств к очагу горения. На практике применяются различные способы пожаротушения, которые классифицируют по виду средств тушения, методу их подачи, окружающей обстановки, назначению. Все способы тушения могут быть разделены на поверхностные (когда подача средств тушения осуществляется непосредственно в очаг пожара) и объёмные (когда в зоне пожара создается среда, не поддерживающая горение). Использование в практике пожаротушения пленкообразующих пенообразователей привело к разработке и внедрению нового способа тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах путем подачи пены под слой горючего с дальнейшим её всплытием и растеканием по поверхности горящего нефтепродукта.
Поверхностное тушение применяется практически для всех видов пожаров. Дня его реализации необходимы средства, которые можно подавать в зону горения дистанционно: вода в виде компактных и распыленных струй, пена, порошки.
Объемное тушение можно применять в замкнутых объемах с небольшой степенью негерметичности. Для объемного тушения применяются такие средства, которые можно распределять внутри защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве средств объемного тушения используют инертные газы, хладоны, тонкораспыленную воду, комбинированные составы и иногда порошки. Также в качестве средств объемного пожаротушения успешно используются газоаэрозолевые составы, генерируемые при сгорании твердотопливных аэрозолеобразующих композиций.
Средства тушения пожара
Вода и водные растворы
Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров, связанных с горением различных веществ и материалов. Достоинствами воды являются ее дешевизна и доступность, относительно высокая удельная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, химическая инертность по отношению к большинству веществ и материалов. К недостаткам воды относятся высокая электропроводность (особенно в случае применения воды с добавками, повышающими ее огнетушащие и эксплуатационные свойства), относительно низкая смачивающая способность, недостаточная адгезия к объекту тушения и т.п.
Вода, являясь эффективным охлаждающим агентом, широко применяется для защиты от возгорания соседних с горящим объектов, охлаждения резервуаров с нефтепродуктами при их тушении другими огнетушащими средствами.
В табл. 1. Приведены огнетушащие средства на основе воды, область их применения и ограничения их применяемости.
Для повышения огнетушащей способности воды применяют распыленную или тонкораспыленную воду. Стремительно шире начинает применятся вода аэрозольного распыления, со средним диаметром капель порядка 50 мкм. Вода в таком состоянии занимает как бы промежуточное положение между жидкостью и газом и сочетает в себе преимущества как жидкостного, так и газового средств тушения. Аэрозольное состояние воды достигается путем выброса либо перегретой воды, либо газонасыщенной (Раствор СО2 в воде) под давлением через специальные распылители.
Для повышения смачивающей (проникающей) способности воды в нее добавляют различные смачиватели. Последние, благодаря снижению поверхностного натяжения, также способствуют повышению дисперсности распыленной воды. Водные растворы полиоксиэтилена получили название «скользкая вода». Линейные молекулы полимера, ориентируясь вдоль потока, снижают его турбулизацию, что приводит к повышению пропускной способности трубопроводов [1].
Водорастворимые полимерные добавки применяют также для повышения адгезии огнетушащего средства к горящему объекту. Также составы получили название «вязкая вода».
Для повышения огнетушащей способности воды также широко применяют добавки неорганических солей.
Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов. К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железою
Кроме того, нельзя применять воду для тушения нефти и нефтепродуктов, поскольку может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов. Нельзя также использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежание образования взрывоопасной среды.
Пенное пожаротушение
Пенное пожаротушение (рис.2) широко используются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризующиеся относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью. Для получения воздушно-механической пены требуются специальная аппаратура и водные растворы пенообразователей.
Достоинства пены как средства тушения:
· существенное сокращение расхода воды;
· возможность тушения пожаров больших площадей;
· возможность объемного тушения;
· возможность подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах;
· повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность.
· при тушении пеной не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения, поскольку пена способна растекаться по поверхности горящего материала.
Наиболее важной структурной характеристикой пены является её кратность, под которой понимают отношение объёма пены к объёму её жидкой фазы. Воздушно-механическая пена подразделяется на:
· пеноэмульсия (кратность менее 3);
· низкократную (кратность до 20);
· среднекратную (кратность 20 — 200);
· высокократную (выше 200)
В настоящее время в мире сформировалась тенденция применения на практике пены только низкой или только высокой кратности. Это обусловлено повсеместным применением фторсодержащих пенообразователей, которые за счёт эффекта образования саморастекаемой водной плёнки (локальное пожаротушение на поверхности горючей жидкости) позволяют ограничиться пеной низкой кратности для быстрого достижения целей пожаротушения. В случаях вынужденного объёмного пожаротушения (авиационные ангары, трюмы речных (морских) судов и т.д.) тандем совместимых пеноконцентратов и пеногенераторов позволяют получить высокую кратность пены, заполняющую защищаемый объект и оперативно ликвидирующую пожар [2].
Впервые метод тушения горючих жидкостей с помощью пены в 1902 году предложил русский инженер и химик Александр Лоран. Он изобрел огнетушащую пену, которая была успешно протестирована в нескольких экспериментах в 1902-1903 гг. Было проведено порядка 20 испытаний пены, в том числе и публичных, в ходе которых в пылающий резервуар с нефтью заливался состав Лорана. Пена представляла собой смесь двух порошков и воды, соединяемых в генераторе пены. Этими порошками были бикарбонат натрия и сульфат алюминия. Поскольку этот раствор был легче, чем горючие жидкости, она свободно текла по горящей поверхности жидкости и гасила огонь, перекрывая доступ кислорода. В 1904 году Лоран запатентовал огнетушащую пену. А. Г. Лоран разработал также пенный огнетушитель и стационарную установку пенного пожаротушения с подачей щелочного и кислотного растворов по трубам к месту пожара. Полную систему — огнетушитель с пеной Лоран позднее запатентовал не только в России, но и получил 25 июня 1907 года американский патент На территории России получение и применение пены средней кратности, тем не менее, продолжает сохранять свою актуальность из-за массового применения на практике генераторов пены средней кратности.
В зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) пенообразователи подразделяют на:
· синтетические углеводородные;
· синтетические фторсодержащие.
По виду воздействия на очаг пожара выделяют:
· поверхностные — дренчерные. Защита всей расчетной площади; установки для защиты резервуаров с горючими жидкостями;
· локально-поверхностные: спринклерные — для защиты отдельных аппаратов, отдельных участков помещений; дренчерные — для защиты отдельных объектов, аппаратов, трансформаторов и т. п.;
· общеобъёмные — предназначены для заполнения защищаемых объёмов;
· локально-объёмные — для заполнения отдельных объёмов технологических аппаратов, небольших встроенных складских помещений и других;
· комбинированные — соединены схемы установок локально-поверхностного и локально-объёмного тушения для одновременной подачи пены в объём или по поверхности технологических аппаратов и на поверхность вокруг них.
Для подмешивания пенообразователя в воду применяются различные устройства:
· Устройства на принципе трубки Вентури. Это самые простые дозаторы. Их достоинство заключается в простоте устройства, дешевизне. Основные недостатки такой системы — большие потери в напорном трубопроводе, невозможность получения концентраций ниже 3 %, невозможность получения точной концентрации раствора.
· Баки-дозаторы — устройства совмещающие в себе ёмкость для хранения пенообразователя и дозирующее устройство, работают независимо от давления в системе. Недостатки — невозможно проконтролировать визуально или с помощью датчиков остаток пенообразователя, громоздкость, большие затраты на эксплуатацию.
· Дозирующие насосы с приводом от гидромотора — наиболее современная система и простая в эксплуатации система, не требует внешнего источника энергии работает в широком диапазоне расходов и давления. Проста и надежна в эксплуатации. Недостатки — дозирующий насос находится в непосредственной близости от питающего трубопровода — наличие всасывающего трубопровода подачи пенообразователя.
Одно из главных положительных качеств такого способа борьбы с огнём — безопасность, пена не оказывает негативного воздействия на здоровье людей. Имеются и другие преимущества:
ü Вещество обладает хорошими заполняющими характеристиками, а потому оно применяется для локализации возгорания отдельных закрытых пространств на крупном пожаре.
ü Высокая активность поверхности — пена хорошо ложится на горящие предметы и материалы (например — нефтепродукты). Оптимальный вариант для борьбы с огнём в хранилищах ГСМ.
ü Объём подаваемого вещества в два раза больше по сравнению с водой.
Имеются и отрицательные стороны. Например — наносится серьёзный ущерб имуществу (мебели, декоративной облицовке, товарам и другим предметам). Второй минус — невозможность тушить электроприборы. Третий — дороговизна системы и необходимость в регулярном дорогостоящем обслуживании.
Газовые средства тушения пожаров
Установки газового пожаротушения (УГП) предпочтительнее применять в помещениях с повышенной герметичностью. В таких помещениях ликвидация возгорания может происходить именно объёмным методом.
Основная задача системы газового пожаротушения – заполнить пространство защищаемого объекта инертным газом или смесью нескольких газов. Цель – вытеснить из него кислород, снизив концентрацию О2 до значения меньше 12%. При таких условиях горение невозможно. При этом инертные газы не вступают во взаимодействие ни с одним из горючих материалов. Природные свойства газообразных веществ позволяют реагентам этого вида огнетушения легко проникать в отдельные зоны объектов сложной конфигурации, куда затруднена подача иных средств. Кроме того, действие газа менее вредоносно для защищаемых ценностей, чем влияние воды, пены, порошковых или аэрозольных средств. И, в отличие от перечисленных способов, огнетушащие составы на основе газа не проводят электрический ток.
Применение установок газового пожаротушения высокозатратно, но оправдывает себя при спасении от огня особо ценной собственности в:
· помещениях с электронно-вычислительной техникой (ЭВМ), архивными серверами, вычислительных центрах;
· щитовых приборов управления на промышленных комплексах и в АЭС;
· библиотеках и архивах, в запасниках музеев;
· денежных хранилищах банков;
· камерах окраски и сушки автомобилей и дорогостоящих узлов;
· на морских танкерах и сухогрузах.
Условием эффективной ликвидации возгорания при выборе установок газового пожаротушения является создание низкой концентрации кислорода, невозможной для поддержания горения. При этом базой должно служить технико-экономическое обоснование, а соблюдение техники безопасности персонала предмет пожаротушения является наиболее значимым фактором при выборе огнетушащего вещества.
Веществами, вытесняющими кислород и снижающими скорость горения до критической, служат инертные газы, углекислота, пары неорганических веществ, способные замедлять реакцию горения. Существует Свод правил с перечнем газов, разрешённых к применению — СП 5.13130. Применение веществ, не включенных в данный перечень, разрешено по техническим условиям (дополнительно рассчитанным и прошедшим согласование нормам).
· Углекислый газ
· Инертные газы
· Ингибиторы
· Азот
· Другие вещества (шестифторовая сера, фторкетоны, др.)
Преимущества данного типа пожаротушения:
· газовое пожаротушение является универсальным, потому что с его помощью тушат пожары разных классов: от «А» до «Е»;
· газ проникает во все, даже самые труднодоступные места, отсюда и высокая эффективность;
· при воздействии газовых огнетушащих смесей нет никакого ущерба материальным ценностям;
· нет надобности после применения ОТВ производить сложную уборку помещений, нужно только включить вентиляционную систему, которая за считанные минуты удалит газ полностью;
· высокая скорость тушения возгораний в независимости от величины пожара;
· долгосрочная эксплуатация и установок, и систем.
Что касается отрицательных сторон:
· чтобы газ эффективно потушил пожар, требуется стопроцентная герметизация помещений, что на многих объектах практически невозможно;
· эффективность пожаротушения падает при увеличении воздушного объема объекта;
· высокая цена как объемных систем, так и модульных;
· опасность, которую создают сосуды под высоким давлением, это касается и монтажа, и обслуживания, и применения.