Огнегасительные вещества, способы и средства предупреждения и тушения пожаров.

Тема №20.

Классификация пожаров. Методы и технические средства ограничения распространения и тушения пожара.

По масштабам и интенсивности пожары можно подразделить на:

- отдельный пожар, возникающий в отдельном здании (сооружении) или в небольшой изолированной группе зданий;

- сплошной пожар, характеризующийся одновременно интенсивным горением преобладающего числа зданий и сооружений на определенном участке застройки (более 50%);

- огневой шторм, особая форма распространяющегося сплошного пожара, образующаяся в условиях восходящего потока нагретых продуктов сгорания и быстрого поступления в сторону центра огневого шторма значительного количества свежего воздуха (ветер со скоростью 50 км/ч);

- массовый пожар, образующийся при наличии в местности совокупности отдельных сплошных пожаров.

Распространение пожаров и превращение их в сплошные определяется плотностью застройки территории объекта. О влиянии плотности размещения можно судить по ориентировочным данным, приведенным ниже:

 

Расстояние между зданиями, м 0 5 10 15 20 30 40 50 70 90

Вероятность распространения

пожара, % 100 87 66 47 27 23 9 3 2 0

 

Быстрое распространение пожара возможно при следующих сочетаниях степени огнестойкости и плотности застройки: для зданий I и II степени огнестойкости плотность застройки должна быть не более 30%; для зданий III степени – 20%; для зданий IV и V степени - не более 10%.

Влияние трех факторов (плотности застройки, степени огнестойкости и скорости ветра) на скорость распространения огня можно проследить на следующих цифрах:

1) при скорости ветра до 5 м/с в зданиях I и II степени огнестойкости скорость распространения пожара составляет примерно 120 м/ч; в зданиях IV степени огнестойкости – примерно 300 м/ч, а в случае сгораемой кровли до 900 м/ч;

2) при скоростях ветра до 15 м/с в зданиях I и II степени огнестойкости скорость распространения пожара достигает 360 м/с.

 

Ограничение распространения пожара техническими средствами осуществляется при выполнении ими следующих функций:

- изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода разбавле­нием негорючими газами до значения, при котором не происходит горение;

- охлаждение очага горения, технологического оборудования до температуры ниже оп­ределенного предела, при котором прекращается распространение горения;

- интенсивное торможение скорости химических реакций в пламени;

- механический срыв пламени сильной струей огнетушащего средства;

- создание условий огнепреграждения.

При выборе технических средств учитываются:

- физико-химические свойства горящих материалов, отсутствие их реакции со средства­ми тушения;

- величины пожарной нагрузки и ее размещения;

- скорости выгорания пожарной нагрузки;

- скорости распространения горения по пожарной нагрузке и по зданию;

- газообмена очага пожара с окружающей средой и с атмосферой;

- теплообмена между очагом пожара с окружающими материалами и конструкциями;

- размещение и формы очага пожара и помещения, в котором произошел пожар;

- метеорологическиех условия.

Для ликвидации и ограничения распространения пожаров следует применять: пер­вичные средства - переносные и возимые огнетушители, размещаемые в зданиях пожарные краны, стационарные - с запасом огнетушащих веществ, ручные или автоматические, лафет­ные стволы, передвижные - различные пожарные автомобили.

Использование средств пожаротушения следует осуществлять с учетом возможной порчи ими ценностей, повреждения элементов здания, загрязнения окружающей среды.

Здания и помещения должны оборудоваться средствами пожаротушения и сигнализа­ции о пожаре.

Пожарная сигнализация

Для защиты объектов от пожаров используется сигнализация и средства пожаротушения.

Пожарная сигнализация должна быстро и надежно подавать сигнал о пожаре. Электрическая пожарная сигнализация включает пожарные извещатели, установленные в защищаемых помещениях, приемно-контрольную станцию, источник питания, звуковые и световые средства сигнализации, а также автоматические установки пожаротушения и дымоудаления.

Важнейшим элементом системы являются пожарные извещатели. Извещатели делятся на ручные (кнопочные) и автоматические. В зависимости от датчика извещатели подразделяются на световые, тепловые, дымовые и комбинированные.

Дымовые извещатели в качестве чувствительного элемента имеют фотоэлемент, ионизационные камеры или дифференциальное фотореле.

Световые извещатели имеют датчики, реагирующие на ультрафиолетовую или инфракрасную область спектра.

Тепловые извещатели в качестве чувствительного элемента имеют термопару, биметаллическую пластину или полупроводник.

Предотвращение распространения пожара достигается:

- предотвращением распространения горения в технологическом оборудовании и ком­муникациях;

- ограничением применения сгораемых веществ и материалов в технологических про­цессах;

- применением не распространяющих горение строительных материалов и конструкций;

- разделением различных по пожарной опасности процессов;

- ограничением размеров зданий и пожарных отсеков;

- повышением пределов огнестойкости и снижением горючести ограждающих и несу­щих строительных конструкций;

- использованием противопожарных преград;

- защитой проемов, устройством преград в коммуникациях, заделкой стыков;

- использованием первичных, автоматических и привозных средств пожаротушения, а также систем обнаружения и сигнализации о пожаре;

- устройством противопожарных разрывов и преград между зданиями;

- использованием противопожарного водопровода;

- обеспечением доступа пожарных к возможным очагам пожара.

 

Огнегасительные вещества, способы и средства предупреждения и тушения пожаров.

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения горючего вещества и окислителя или снизить их поступление до значений, при которых горение не произойдет. Это достигается охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понизить температуру горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавить реагирующие вещества негорючими веществами; изолировать горючие вещества от зоны горения.

К огнетушащим веществам относят воду, пены, инертные газы, галогеноуглеводородные, порошковые и комбинированные составы.

Вода – наиболее распространенное и дешевое средство. Она обладает высокой теплоемкостью (теплота парообразования 2258 Дж/г), повышенной термической стойкостью. При испарении 1 л воды образуется 1700 л пара. Воду применяют для тушения твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения.

Водой, из-за ее электропроводности, нельзя тушить электрооборудование. Ее не используют для тушения легких нефтепродуктов, т.к. они всплывают и продолжают гореть.

Воду подают в очаг горения в виде сплошных и распыленных струй. Сплошной струей сбивают пламя. Ее используют, когда к зоне горения трудно добраться и для охлаждения соседних с горящим объектом металлоконструкций.

Тушение распыленной струей более эффективно, вследствие лучшей ее испаряемости.

Для тушения ГЖ (ДТ, керосина, масел и др.) применяют распыленную воду в виде капельных струй, с их размером от 0,3 до 0,8 мм. Наилучший эффект для тушения ЛВЖ достигается мелкораспыленными и туманообразными водяными струями.

При введении в воду от 0,2 до 2,0% поверхностно-активных веществ (смачивателей) расход воды снижается в 2 – 2,5 раза.

При добавлении к воде 5 – 10% галогенированных углеводородов (бромэтила, тетрафтордибромэтана и др.) эффект тушения увеличивается за счет их ингибирующего действия.

Пена (химическая и воздушно-механическая) используется для тушения твердых веществ и ЛВЖ.

Пена. Огнетушащие пены бывают химические и воздушно-механические.

Химическая пена образуется в результате реакции нейтрализации между щелочью и кислотой в присутствии пенообразователя. Ее состав: 80% СО₂, 19,7% Н₂О о 0,3% пенообразователя.

Воздушно-механическая пена получается при механическом смешивании воды, пенообразователя и воздуха. Огнегасящие пены представляют собой структуру, состоящую из множества пузырьков газа или воздуха, разделенных тонкими пленками жидкости. Основным огнетушащим свойством пены является ее способность прекратить поступление в зону горения паров и газов, выделяющихся при горении вещества. Имеет зна­чение и охлаждающее действие пены. Пены широко применя­ют для тушения нефтепродуктов и других легковоспламеняю­щихся и горючих жидкостей.

Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью. Кратность пены это отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована. Пены бывают низкократные – с кратностью от 8 до 40, средней кратности – от 40 до 120 и высокократные – свыше 120. Состав пены низкой кратности: 90% воздуха, 9,7% Н₂О и 0,2–0,4% пенообразователя.

Для тушения пожаров ГЖ и ЛВЖ применяют воздушно-механическую пену средней кратности. Высокократную пену используют в подвалах и других замкнутых объемах, а также для тушения разлитых в небольших количествах жидкостей.

Стойкость пены характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения, высокократные пены менее стойки.

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровых завес на открытых технологических площадках. Огнетушащая концентрация пара составляет 35% (об).

Двуокись углерода (углекислота) и инертные газы. В очаг по­жара углекислоту можно подавать в твердом состоянии (угле­кислый снег), в виде мельчайших кристаллических частичек (аэрозоль) и газообразном виде (углекислый газ). Диоксид углерода применяют для тушения ЛВЖ, электрооборудования, на аккумуляторных станциях. Для подачи СО₂ применяют огнетушители и стационарные установки. Тушение пожара основано на разбавлении концентрации кислорода в зоне горения.

Тушение уг­лекислотой происходит за счет снижения температуры и созда­ния инертной атмосферы в зоне горения. В качестве огнетушащих средств используют некоторые инертные газы – азот, аргон

Инертные разбавители – водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, летучие ингибиторы (галогеносодержащие вещества).

Галоидированные углеводороды и составы. Для объемного ту­шения наряду с углекислотой и инертными газами применяют галоидированные углеводороды, к числу которых относят бро­мистый этил, бромистый метилен и дибромтетрафторэтан. Широкое применение находят составы, представляющие раз­личные комбинации галоидалкилов, а также их смеси с углекис­лотой. Тушение происходит в основном за счет химического взаимодействия в пламени, так как галоиды являются ингиби­торами.

Порошковые составы. Сухие порошковые составы применя­ют для быстрого тушения горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электроустановок, в том числе и под напряжением, щелочных металлов. Слой порошка на поверхности горения препятствует испарению и образованию горючей смеси.

В отдельных случаях можно тушить загорания, изолируя го­рящие вещества от кислорода воздуха плотными покрывалами (асбестовыми и шерстяными одеялами), брезентовыми тканя­ми, кошмами, войлоком. Быстрое и эффективное тушение по­жара может быть достигнуто при правильном выборе средств тушения и своевременной подаче их в нужном количестве в очаг горения. Порошковые составы сбивают и ингибируют пламя. Их используют для тушения электрооборудования, пирофорных соединений. Наиболее распространены порошковые составы на основе бикарбоната и карбоната натрия и калия, аммонийных солей фосфорной кислоты, силикагеля.

 

Выбор средств пожаротушения сводится к обеспечению надежного тушения при наименьших затратах.

Для объектов, в которых применяется большое количество ЛВЖ и в которых нельзя осуществить объемное тушение, целесообразно использовать стационарные пенные и порошковые установки.

Пожары подразделяются на 5 классов:

Класс А – пожары твердых веществ, в основном органичес­кого происхождения, горение которых сопровождается тлени­ем (древесина, текстиль, бумага);

Класс В – пожары горючих жидкостей или плавящихся твер­дых веществ;

Класс С – пожары газов;

Класс Д – пожары металлов и их сплавов;

Класс (Е) – пожары, связанные с горением электроустано­вок.

В табл. 1 приведены классы пожаров и средств их тушения.

Таблица 1

Классы пожаров и рекомендуемые огнетушащие средства

 

Класс пожара	Характеристика горючей среды или объекта	Огнетушащие средства
А	Обычные твердые горючие материалы (бумага, дерево, ткань и др.)	Все виды огнетушащих средств (прежде всего вода)
В	Горючие жидкости (бензин, лаки, масла, растворители и др.), плавящиеся при нагревании материалы	Распыленная вода, все виды пен, составы на основе галогенов, порошки
С	Горючие газы (метан, пропан, водород, ацетилен и др.)	Газовые составы: инертные разбавители (СО2, N2), галогеноуглеводоро-ды, порошки, вода (для охлаждения)
D	Металлы и их сплавы (К, Nа, Аl, Mg и др.)	Порошки (при спокойной подаче на горячую поверхность)
Е	Электроустановки, находящиеся под напряжением	Галогеноуглеводороды, диоксид углерода, порошки