Контроль состояния технического объекта осуществляется не только системами мониторинга безопасности, такими как пожарная сигнализация, навигационные комплексы, контроля за креном, дифферентом и посадкой судна, морского инженерного сооружения и т.п. Существенную роль играет учет таких параметров, как расход топлива и масла в двигателях, котлоагрегатах и генераторах, характеристик электросетей, трубопроводов и т.п.
Одновременно необходимо учитывать, что в условиях аварии большинство систем контроля и информации об аварийном объекте либо прекращают работу, либо дает существенно искаженную информацию, что приводит к необходимости действий экипажа в условиях неопределенности и учета, в основном, косвенных и качественных данных об аварии. Существенным моментом в таких обстоятельствах может стать игровое моделирование, примером которого являются сыгравшие в свое время огромную роль знаменитые таблицы непотопляемости.
3. Общие сведения о процессе горения и пожарной опасности веществ
Под пожарной опасностью понимают совокупность условий, способствующих возникновению и развитию пожара, а также определяющих его продолжительность и размеры.
Для оценки пожарной опасности веществ и материалов необходимо знать основы процесса горения.
Горением называется физико-химический процесс, сопровождающийся выделением тепла и излучением света.
Для процесса горения необходимы определенные условия: горючее вещество, способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, воздух (кислород), а также источник воспламенения, обладающий определенной температурой и достаточным запасом теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет.
Горение можно представить в виде символического «пожарного треугольника», по которому видно, что при отсутствии одной из его сторон пожар не может возникнуть, и если исключить одну из его сторон, то пожар прекратится. Более полно отражает физико-химическую природу процесса горения «пожарный тетраэдр», в котором учтена цепная реакция, возникающая между горючим веществом, кислородом и теплотой.
Горючее вещество может находиться в любом агрегатном состоянии (твердом, жидком, газообразном). Источником воспламенения может быть пламя, искра, накаленное тело и тепло, выделяющееся в результате химической реакции или при механической работе.
После возникновения горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т. е. область, где происходит реакция с выделением тепла и света.
Взрыв — это частный случай горения, при котором мгновенно выделяется большое количество тепла и света. Образующиеся при этом газы, быстро расширяясь, создают огромное давление на окружающую среду, в которой возникает сферическая воздушная волна, движущаяся с большой скоростью. При определенных условиях опасность взрыва могут представлять смеси газов, паров и пыли с воздухом. Условия для возникновения взрыва — это наличие определенной концентрации газо-, пыле- или паровоздушной смеси и импульса (пламя, искра, удар), способного нагреть смесь до температуры самовоспламенения.
Горение — это сложный химический процесс, который может протекать не только при окислении веществ кислородом, но и при соединении их со многими другими веществами. Например, фосфор, водород, измельченное железо (опилки) горят в хлоре, карбиды щелочных металлов воспламеняются в атмосфере хлора и двуокиси углерода, медь горит в парах серы и т. д.
Следует отметить, что эти виды горения не представляют серьезной опасности возникновения пожаров.
Пожароопасные свойства горючих веществ определяются рядом характерных показателей.
Вспышка — это быстрое сгорание горючей смеси при поднесении к ней открытого огня. Самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания, называется температурой вспышки. Температура вспышки, определяемая в условиях специальных испытаний, является показателем, ориентировочно определяющим тепловой режим, при котором горючее вещество становится опасным.
Воспламенением называют горение, возникающее под воздействием источника зажигания и сопровождающееся появлением пламени.
Температура горючего вещества, при которой после воспламенения возникает устойчивое горение, называется температурой воспламенения.
Самовоспламенением называют возгорание вещества без подведения к нему источника зажигания, сопровождающееся появлением пламени. Самая низкая температура, при которой начинается этот процесс, т. е. когда медленное окисление переходит в горение, называется температурой самовоспламенения. Эта температура значительно выше температуры его воспламенения.
Промышленная пыль представляет значительную пожарную опасность. Имея большую площадь поверхности и электроемкость, она способна приобретать заряды статического электричества в результате движения, трения и ударов пылинок друг о друга, а также о частицы воздуха. Поэтому при обработке сыпучих грузов необходимо принимать противопожарные меры согласно инструкциям.
Для сравнения пожаров и разработки средств их тушения принята следующая классификация по виду горючего материала.
| Обозначение класса пожара | Характеристика класса | Обозначение подкласса | Характеристика подкласса |
| А | Горение твердых веществ | А1 | Горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (например, дерева, бумаги, соломы, угля, текстильных изделий) |
| А2 | Горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (например, пластмассы) | ||
| В | Горение жидких веществ | В1 | Горение жидких веществ, не растворимых в воде (например. Бензина, эфира, нефтяного топлива), а также сжижаемых твердых веществ (например, парафина) |
| В2 | Горение жидких веществ, растворимых в воде (например, спиртов, метанола, глицерина) | ||
| С | Горение газообразных веществ | Горение газообразных веществ (например, бытовой газ, водород, пропан) | |
| D | Горение металлов | D1 | Горение легких металлов, за исключением щелочных (например, алюминия, магния и их сплавов) |
| D2 | Горение щелочных и других подобных металлов (например, натрия, калия) | ||
| D3 | Горение металлосодержащих соединений (например, металлоорганических соединений, гидридов металлов) |
Однако, как показала практика, оказалось нужным учитывать такие особенности пожара (его опасные факторы), как горение электроустановок под напряжением и горение радиоактивных веществ, что пока не нашло отражения в ГОСТ. Однако термин «класс пожара Е» относительно пожаров электроустановок под напряжением применяется в некоторых нормативных документах.
Кроме того, определяется группа горючести – классификационная характеристика способности веществ и материалов к горению. При этом под горением здесь понимается экзотермическая реакция, протекающая в условиях ее прогрессивного самоускорения.
По горючести вещества и материалы ГОСТ 12.1.044 подразделяются на три группы:
· Негорючие (несгораемые) – вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);
· Трудногорючие (трудносгораемые) – вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;
· Горючие (сгораемые) – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
4. Особенности и причины судовых пожаров
Пожар — это неконтролируемый процесс горения вне специального очага, наносящий большой материальный ущерб и приводящий иногда к гибели людей. Пожар возникает либо как стихийное бедствие, либо как результат неосторожного обращения с огнем и нарушения правил техники безопасности.
Судовой пожар, как правило, сопровождается целым комплексом сопутствующих факторов, способствующих быстрому его распространению и затрудняющих работы по ликвидации пожара.
К таким факторам необходимо отнести следующие:
1. Наличие на судах большого количества горючих материалов, металлических конструкций на малых площадках и теснота помещений, вызывающие быстрое повышение температуры и распространение огня по судну непосредственно от очага пожара и путем теплопроводности через накаленные металлические судовые конструкции.
2. Наличие скрытых путей распространения по судну огня и дыма, возможность образования неконтролируемых газовых ивоздушных потоков, вызванных газообменом между зоной горения и окружающей средой.
3. Загроможденность судовых помещений и ограниченность подходов к ним, затрудняющие определение границ очага пожара и доступа к нему и снижающие эффективность применяемых средств тушения.
4. Выделение ядовитых газов и возможные взрывы судового оборудования, затрудняющие работы по ликвидации пожара.
5. Наличие большого количества электрооборудования и электроцепей, тушение которых под напряжением водой и химической пеной представляет опасность для людей; обесточивание же электрооборудования может вывести из строя большинство судовых средств пожаротушения и лишить судно возможности борьбы за живучесть.
6. Образование продуктов разложения и сгорания веществ.
7. Опасное вскипание и возможные взрывы горючих жидкостей в закрытых судовых емкостях.
8. Ограниченное количество воды, подаваемой к очагу пожара, которое необходимо строго контролировать из-за опасности потери остойчивости и гибели судна.
9. Невозможность получения помощи со стороны при пожаре в открытом море; в этом случае можно рассчитывать только на судовые средства пожаротушения, дисциплину и тренированность команды.
10. Выход из строя или невозможность спуска из-за шторма плавучих спасательных средств и вероятность появления паники среди людей, находящихся на горящем судне.
Развитие пожара зависит от места расположения очага пожара, характера газообмена в помещении, наличия в нем взрыво- и пожароопасных веществ и оборудования, оперативности действия аварийных партий.
На современных судах принимаются все возможные меры для снижения их пожарной опасности. К сожалению, следует отметить, что полностью устранить влияние рассмотренных выше особенностей возникновения и развития пожаров на судах пока не удается из-за специфики работы морского транспорта, пожаро - и взрывоопасности некоторых видов грузов, необходимости создания комфортных условий обитания пассажиров и членов экипажей судов.
Особенно большой пожароопасностью характеризуются пассажирские суда и нефтеналивной флот. На пассажирских судах для отделки жилых и служебных помещений применяется много горючих материалов. Кроме того, существует постоянная опасность возникновения пожара из-за нарушения пассажирами противопожарного режима (курение, использование электробытовых приборов и т. д.).
Все это требует от членов судовых экипажей четкой отработки способов борьбы с пожарами, высокой бдительности и организации службы.
В зависимости от того, где находится очаг пожара — внутри судна или снаружи, пожары разделяются на внутренние, или закрытые, и наружные, или открытые. Ликвидация внутренних пожаров, как правило, значительно сложнее, чем открытых.
Пространство, в котором наблюдаются различные сопровождающие пожар явления, условно разделяются на три зоны: горения, агрессивного воздействия тепла и задымления.
Зоной горения называется пространство, где происходит собственно горение. Площадь пожара — это проекция зоны горения на поверхность палубы.
Зоной агрессивного воздействия огня называется часть пространства, где тепловое воздействие пожара приводит к существенному изменению свойств материалов и предметов, что делает невозможным дальнейшее пребывание людей в этой зоне без индивидуальных защитных средств.
Зона задымления — это пространство, заполненное дымовыми газами в опасной для жизни людей концентрации, затрудняющими действие аварийных партий.
5. Общая характеристика средств пожаротушения
Морские суда проектируются и строятся в соответствии с Правилами Регистра, требующими выполнения комплекса мер конструктивной противопожарной защиты. Эти меры направлены на предотвращение возможности возникновения пожаров, ограничение распространения огня по судну, на его ликвидацию, обеспечение безопасной эвакуации людей из судовых помещении. Конструктивные меры предусматривают ограничение применения в судостроении горючих материалов. Для постройки морских судов рекомендуется использование материалов, конструкций и оборудования, обеспечивающих огнестойкость судна в целом, защиту от огня постов управления, выходов, трапов и путей эвакуации людей. Этим требованиям отвечает судостроительная сталь, обеспечивающая высокую огнестойкость корпуса судна, надстроек, палуб, переборок и т. д. Огнестойкость судовых металлических конструкций можно повысить напылением на них смеси асбеста и цемента. Противопожарная их изоляция обеспечивается применением огнестойких теплоизоляционных материалов типа асбосилита, асбовермикулита и др.
Дерево и другие горючие материалы, применяемые для изготовления настила палуб, обрешеток, платформ, переборок, а также для внутренней отделки кают и других судовых помещений предварительно пропитываются огнезащитными составами — а антипиренами. Огнезащитной обработке подвергаются также декоративные ткани, из которых изготовляют чехлы для мебели и матрацев, занавеси и шторы. Для уменьшения опасности возгорания в судовых помещениях вместо занавесей стали применять декоративные материалы из стеклоткани. Огнезащита широко применяющихся в судостроении полимерных материалов (пластмасс, декоративного пластика и пр.) достигается введением в состав массы при их изготовлении различных добавок антипиренов.
Основная роль в конструктивной противопожарной защите судов отводится огнестойким конструкциям класса А, огнезадерживающим конструкциям класса В и негорючим конструкциям класса С. Назначение этих конструкций — локализация пожара в ограниченных ими помещениях и предотвращение распространения огня по судну.
Противопожарными конструкциями класса А могут быть переборки, палубы, а также элементы защиты трапов, путей эвакуации людей и т. д.
Kopпуc судна, его надстройки и рубки делятся по длине на главные вертикальные противопожарные зоны огнестойкими перекрытиями класса А. Длина каждой зоны по палубе не должна превышать 40 м. Обычно главные огнестойкие переборки простираются от борта до борта и от палубы до палубы в каждом междупалубном пространстве, по всей высоте судна, а главные огнестойкие палубы — до наружной обшивки корпуса.
Конструкции класса А считаются наиболее эффективной противопожарной защитой. Их изготовляют из стали или равноценного материала и изолируют с обеих сторон термостойкой изоляцией различной толщины. Если установка термостойкой изоляции на одной из сторон противопожарной конструкции затруднена из-за кабельных трасс, аппаратуры или трубопроводов, то разрешается нанесение ее только с одной стороны.
Огнезадерживающие конструкции класса В, состоящие из несгораемых материалов, должны при огневых испытаниях в течение 30 мин сохранять непроницаемость для пламени.
Огнезадерживающие конструкции класса В используются для выполнения вспомогательных переборок, различных выгородок и закрытий. Разделительными переборками класса В отделяют каюты, ограничивают коридоры.
Все закрытия отверстий (окна, иллюминаторы) в конструкциях класса А и В должны быть выполнены с учетом противопожарных свойств этих конструкций. Водонепроницаемые двери в конструкциях класса А должны иметь ручное и дистанционное управление и устройство водяного орошения для предотвращения их перегрева и коробления.
Системой орошения управляют дистанционно с пожарного поста или с помощью пускового устройства, установленного у дверей. На некоторых судах установлена автоматическая система, которая срабатывает при повышении температуры до 70—80°С.
Назначение конструкций класса С — снижать горючий потенциал внутреннего оборудования помещений и конструктивных элементов. Любые конструкции из негорючего материала, не прошедшие испытания на огнестойкость, можно относить к конструкциям класса С. Несмотря на то что к ним не предъявляют жестких требований по задержанию огня и дыма, некоторое время такие конструкции все же будут задерживать развитие пожара в каком-либо судовом помещении. Конструкции класса С могут быть образованы обычными водонепроницаемыми переборками, не имеющими специальной изоляции. При орошении водой они могут продолжительное время служить надежной преградой распространению пожара.
Особое внимание при выполнении противопожарных мероприятий уделяется защите эвакуационных путей к спасательным средствам. Трапы делают из стали и ограждают конструкциями повышенной огнестойкости. Коридоры выполняют обязательно сквозными с двумя выходами на трапы в противоположных концах зоны или отсека. Двери кают должны открываться только внутрь каюты, а общественных помещений — наружу, чтобы исключить возможность создания заторов при движении людей. На путях эвакуации не должно быть дверей раздвижного типа. Направления движения людей к аварийному выходу должны быть обозначены светящимися указателями.
Выбор средств конструктивной противопожарной защиты определяется типом и назначением судна.
Учитывая особую пожарную опасность нефтепродуктов и горючих газов, к конструктивной противопожарной защите танкеров и судов-газовозов предъявляется ряд дополнительных требований.
На нефтеналивных судах и газовозах все грузовые отсеки изолируют от машинно-котельных отделений и жилых помещений системой воздушных и водяных коффердамов, которые проходят поперек судна, деля его корпус на изолированные участки и препятствуя распространению пожара вдоль судна.
Конструктивная противопожарная защита транспортных и промысловых судов отличается несколько менее жесткими требованиями, однако для повышения пожарной безопасности судно при постройке может быть снабжено повышенной противопожарной защитой, что отмечается в символе класса Регистра отличительным знаком «F».
Все огнегасительные средства в зависимости от своих физико-химических свойств оказывают следующее воздействие при пожаре:
1. Охлаждение зоны горения и горючих веществ. Для этих целей используются вода и водяные растворы некоторых химических веществ.
2. Изоляция горящих веществ от зоны горения. Одним из наиболее эффективных средств изоляции является воздушно-механическая и химическая пена. Для тушения горящих металлов применяются различные порошковые составы. Изоляцию очага горения можно осуществить с помощью герметизации аварийного помещения.
3. Разбавление горящих (реагирующих) веществ другими веществами, не поддерживающими горение. В этом случае снижается концентрация реагирующих веществ, и реакция горения прекращается. В качестве средств разбавления используются углекислый газ, азот, водяной пар и мелко распыленная вода.
4. Химическое торможение реакции горения с помощью легкоиспаряющихся жидкостей или порошков, выполняющих роль ингибиторов, ослабляющих прохождение химических реакций. Вступая во взаимодействие с активными центрами реакций, они снижают скорость горения до критической, и оно прекращается.
На современных судах применяются все перечисленные средства пожаротушения, обладающие согласно требованиям Регистра следующими качествами: высокой эффективностью прекращения горения и надежностью, низкой стоимостью и универсальностью; физической и химической устойчивостью в тяжелых условиях морского плавания судов; малой токсичностью, обеспечивающей безопасность экипажа при их хранении и использовании; незначительной химической активностью, исключающей коррозию судовых конструкций и порчу груза.
Пожарная безопасность в каждом судовом помещении обеспечивается одной или несколькими системами пожаротушения в зависимости от вида.
Водо и паротушение
Водотушение. Вода — наиболее доступное, дешевое и универсальное огнегасительное средство, применяемое на всех морских судах. Обладая высокими удельной теплоемкостью и теплотой парообразования, вода является и наиболее эффективным средством охлаждения поверхности горящих веществ-
При тушении водой используется также и эффект разбавления реагирующих веществ. Испаряющаяся вода преобразуется в пар, способствующий снижению содержания кислорода в воздухе зоны горения и прекращению процесса горения. Водяное пожаротушение применяется при загорании большинства твердых, жидких и газообразных веществ.
Тушение твердых горючих материалов и конструкций, как правило, производится мощными компактными струями воды. В таких случаях вода, подаваемая под большим давлением к очагу пожара, оказывает не только охлаждающее и разбавляющее, но и механическое воздействие, сбивая пламя и разбрасывая в стороны части горящих предметов. Проникая через незначительные не плотности конструкций, вода охлаждает их и ограничивает дальнейшее распространение огня. На заключительной стадии тушения твердых горючих материалов воду подают мелко распыленными струями для увеличения объема получаемого из нее пара.
Для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей можно применять воду только в мелко распыленном состоянии различной дисперсности. Капли воды, попадая в область высоких температур, почти полностью испаряются. Образующийся пар, вытесняя воздух из горящего помещения, снижает концентрацию взрывоопасных газов. При тушении нефтепродуктов необходимо учитывать то обстоятельство, что их удельный вес меньше, чем у воды. В этом случае нельзя допускать большого скопления воды в горящем помещении. Всплывая на ее поверхность, горящие вещества могут вместе с водой растекаться по другим помещениям. Вода таким образом будет способствовать распространению пожара.
Горящие бензин, бензол, толуол тушат тумано-образно распыленной водой. При тушении пожаров дизельного топлива, смазочных масел и других воспламеняющихся жидкостей не требуется такая высокая дисперсность воды. Распыленные струи могут иметь капли более крупного размера.
Однако, наряду с важными положительными качествами, вода имеет и серьезные недостатки, которые необходимо учитывать при ее применении.
Для тушения пожаров на судах используют обычно морскую (реже пресную) воду, содержащую различные соли, что определяет ее высокую электрическую проводимость. В связи с этим запрещается применять воду для тушения горящего электрооборудования, находящегося под напряжением, из-за опасности коротких замыканий и возможных поражений людей электротоком. Если по какой-либо причине невозможно использовать другие огнегасительные средства, то до начала тушения пожара водой необходимо обесточить горящие электроустановки и электросети.
Следует также отметить плохую смачивающую способность воды, что приводит к чрезмерно большому ее расходованию при тушении таких веществ, как древесина, уголь и др. Излишнее скопление воды в судовых отсеках может вызвать опасный крен судна и потерю его остойчивости.
Системы водяного пожаротушения. Водопожарная система, предназначенная для тушения пожаров компактными или распыленными струями воды, состоит из стационарных пожарных насосов, приводов управления арматурой, контрольно-измерительных приборов, трубопроводов, пожарных рожков, рукавов с быстросмыкающимися соединительными головками и стволами. Вода из пожарной магистрали может использоваться также для систем пенного пожаротушения и автоматически действующей спринклерной.
Пожарным насосом (если резервный находится в постоянной готовности) можно подавать забортную воду для орошения трапов и выходов из машинно-котельных отделений, заполнения и осушения балластных цистерн и коффердамов, для мытья судовых надстроек и палуб, якорных цепей и клюзов.
Запрещается использование систем пожаротушения для осушения отсеков, в которых хранились нефтепродукты или остатки любых горючих жидкостей.
Судовая система водотушения обслуживается обычно двумя и более стационарными центробежными насосами, работающими параллельно или последовательно. На крупных судах устанавливается также стационарный аварийный пожарный насос, имеющий, как правило, дизельный привод с запасом топлива на 10 ч. работы. На танкерах пуск аварийного пожарного насоса осуществляется как с места его расположения, так и дистанционно, с открытой палубы. Основные стационарные насосы располагаются в машинном отделении судна и приводятся в действие от независимых приводов вручную и дистанционно. Аварийные насосы располагают в отдельном, изолированном от МКО помещении. Эти насосы, снабженные устройством для самовсасывания, включаются в работу при выходе из строя основных. Подача аварийного насоса должна обеспечить действие двух судовых пожарных стволов с наибольшим диаметром спрыска.
Трубопроводы водотушения должны иметь отличительный знак — красное кольцо шириной 50 мм. Пожарные рожки, шкафы для пожарных рукавов и места пожарных постов окрашиваются в красный цвет.
По типу схем магистральных трубопроводов системы водяного пожаротушения разделяют на кольцевые, линейные и линейно-кольцевые.
Для ликвидации пожаров в машинно-котельных отделениях и в некоторых хранилищах применяется система нижнего и верхнего водораспыления.
Системы водяных завес используются на судах для защиты отдельных конструкций, переборок, эвакуационных путей, входов и выходов из машинно-котельных отделений.
В жилых и служебных помещениях, а также в постах управления иногда применяют для тушения пожаров автоматически действующие спринклерные системы. Принцип действия системы заключается в том, что при возникновении пожара в охраняемом помещении автоматически открываются отверстия в специальных разбрызгивающих воду насадках — спринклерах.
Паротушение. Системы паротушения применяются для защиты от пожаров машинно-котельных отделений, грузовых помещений, дымовых труб котлов, каналов вытяжной вентиляции, хранилищ топлива, масел и т. д. Для тушения пожаров применяется насыщенный пар основных или вспомогательных котлов давлением не выше 0,5—0,8 МПа (5—8 кгс/см2). Принцип работы системы заключается в разбавлении воздуха в зоне горения и снижении температуры горючих газов за счет поглощения тепла испаряющимися каплями воды. Станции паротушения обычно располагаются в МКО или на специальном пожарном посту. Тепловая изоляция паропроводов обычно окрашивается под цвет помещения, по которому они проходят. На ней наносится отличительная для острого пара маркировка, состоящая из красного и коричневого колец шириной 25 мм каждое, расположенных друг от друга на расстоянии 50 мм. В связи с тем что острый водяной пар представляет опасность для людей, применение его на современных морских судах не получило широкого распространения.
7. Системы пенного пожаротушения
Системы пенотушения предназначены для тушения пожаров в грузовых танках и трюмах, топливных резервуарах, машинно-котельных и насосных отделениях, коффердамах.
Принцип действия системы основан на изоляции очага пожара от кислорода воздуха слоем пены. Покрывая горящие материалы и предметы жидкой пленкой, пена охлаждает их и вытесняет из заполняемого ею помещения продукты горения. На морских судах применяется химическая и воздушно-механическая пена.
Химическая пена образуется в результате реакции растворов различных химических препаратов, входящих в состав пеногенераторных порошков, в присутствии специальных веществ, придающих ей клейкость. Выделяющийся при этом углекислый газ способствует образованию густой устойчивой пены и разбавляет воздух в зоне горения, снижая тем самым концентрацию в нем кислорода.
В судовых условиях пена получается из пеногенераторных порошков в специальных аппаратах — пеногенераторах. До недавнего времени химическая пена благодаря своим высоким огнегасительным свойствам была единственным эффективным средством тушения нефтепродуктов. Однако химической пене присущи и некоторые серьезные недостатки. Главным недостатком является проводимость пеной электрического тока. Это обстоятельство ограничивает использование химической пены для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением. Кроме того, для образования химической пены необходимы сравнительно дорогие химические материалы. Высокая химическая активность способствует образованию коррозии судового оборудования. Существенным недостатком генераторов химической пены является неподготовленность их к немедленному действию, так как порошок хранится на судах в герметически закрытых банках, которые вскрывают при возникновении пожара. Загружать же бункер пеногенератора порошком заранее нецелесообразно из-за высокой его гигроскопичности. При длительном хранении на открытом воздухе пенно порошок слеживается и быстро приходит в негодность. Таким образом, конструктивная не совершенность основного элемента системы химического пенотушения значительно снижает возможность оперативного управления ею. В связи с этим в настоящее время химическая пена используется чаще всего только в огнетушителях.
Этих недостатков лишена воздушно-механическая пена, полностью заменившая на современных судах химическую. Воздушно-механическая пена получается путем механического перемешивания водного раствора пенообразователя и воздуха. По составу эта пена представляет собой смесь воздуха (90%), воды (9,6—9,8%) и пенообразователя (0,4—0,2%). Для образования пены используется как пресная, так и морская вода.
Благодаря высокой стойкости и вязкости пену можно с успехом использовать и для ликвидации огня в верхних частях судовых помещений и на подволоках, где бесполезно применение углекислотных огнетушителей. Пену можно применять для тушения волокнистых и плохо смачиваемых материалов. Образующийся при разрушении пены состав обладает хорошими смачивающими свойствами. Проникая в глубь горящих материалов, он прекращает тление.
Воздушно-механическая пена бывает обычной, средней и высокой кратности. Кратностью пены называется отношение объема полученной пены к объему эмульсии, представляющей собой раствор пенообразователя в воде. Обычная кратность пены равна 10, средняя — 100. В настоящее время разработаны генераторы, позволяющие получать 1000-кратную пену.
Воздушно-механическая пена безопасна в обращении, не портит грузы и оборудование, имеет малую массу. Благодаря высокой эффективности, постоянной готовности и удобству обслуживания системы воздушно-механического пенотушения широко применяются на современных судах для тушения нефтепродуктов и других горючих веществ. Пена, полученная на пресной воде, может быть использована при тушении горящих кабелей и электрооборудования, находящихся под напряжением не выше 500 В. При более высоких напряжениях применение пены сопряжено с опасностью для жизни людей. Не рекомендуется также применять пену для тушения горящих металлов (калия, кальция, натрия, цинка и др.).
Для получения воздушно-механической пены используется специальная аппаратура, которая разделяется на две группы в зависимости от места и способа получения пены.
В аппаратуре с внешним пенообразованием пена образуется в специальных воздушно-пенных стволах (вне резервуара для хранения пенообразователя).
В аппаратах с внутренним пенообразованием пена начинает образовываться на выходе из емкости для хранения смеси воды и пенообразователя. Заканчивается же пенообразование при выходе пены из специальных насадок.
Всю аппаратуру для получения воздушно-механической пены в зависимости от пенообразования можно разделить на общесудовые системы и установки местного назначения.
Системы пенотушения обеспечивают образование и подачу воздушно-механической пены в больших количествах, поэтому они широко используются на крупнотоннажных судах. Система воздушно-механического пенотушения благодаря эффективности тушения нефтепродуктов, быстродействию и надежности устанавливается на современных танкерах в качестве основной системы пожаротушения. Для обеспечения работы таких систем применяются специальные водяные насосы, а также стационарные насосы водяного пожаротушения.
Установки пенотушения (местные) служат для образования и подачи пены в небольших количествах и действуют автономно.
8. Системы углекислотного пожаротушения
Углекислый газ (СО2) — широко распространенное средство пожаротушения на судах. Ликвидация пожаров в судовых помещениях углекислотой осуществляется методом объемного тушения. Для повышения эффективности тушения рекомендуется герметизация помещений, в которых применяется углекислота.
При нормальных атмосферных условиях углекислота представляет собой сухой нейтральный газ без цвета и запаха. Поэтому при небольших концентрациях в воздухе (до 5%) он безопасен для человека. Углекислый газ не электропроводен, химически не агрессивен к металлам, нефтепродуктам и другим легковоспламеняющимся жидкостям, не портит грузы и судовое оборудование. Будучи в 1,5 раза тяжелее воздуха, углекислота может проникать в места, труднодоступные для других средств пожаротушения: под плиты машинных и котельных отделений, в ограниченные пространства грузовых трюмов, танков, топливных цистерн, специальных судовых кладовых и т. д.
На судах углекислота хранится обычно в стальных баллонах вместимостью 30—40 л, в которых она находится в жидком состоянии. Для судовых систем Углекислотного пожаротушения, работающих при давлении порядка 12,5 МПа (125 кгс/см2), принято использовать стандартные 40-литровые баллоны, содержащие по 25 кг углекислоты. Баллоны размещают группами по 8—16 штук в вертикальном положении головками вверх. Они должны быть надежно закреплены в местах, расположенных вдали от жилых и служебных помещений, так как углекислота относится к удушающим газам и при высокой концентрации в воздухе (22% и выше) опасна для жизни.
При выходе из баллонов и внезапном расширении углекислота испаряется, превращаясь в газ. При этом объем ее увеличивается более чем в 500 раз. Часть углекислоты в результате переохлаждения переходит в твердое состояние — снежные хлопья, которые, попадая в очаг горения, мгновенно превращаются в газ. Углекислый газ, опускаясь к очагу пожара и обволакивая горящие вещества и предметы, вытесняет воздух и снижает таким образом содержание кислорода в зоне горения. В связи с этим горение прекращается. Эффективность пожаротушения достигается при достаточно высокой концентрации углекислоты в атмосфере помещения (22—23%).
Углекислота применяется для тушения пожаров в машинных, котельных и насосных отделениях, грузовых трюмах и танках, топливных цистернах, картерах главных двигателей, глушителях, дымоходах котлов.
Запрещается использовать углекислый газ в жилых, общественных и служебных помещениях, размещенных в надстройках. Неэффективен он и при тушении горящих волокнистых, а также пирофорных веществ (хлопка, джута, угля, сажи и др.).
Для ликвидации местных очагов пожаров прим