Способы прекращения горения
Под способами прекращения горения на пожаре предусматривается выполнение подразделениями противопожарной службы в определенной последовательности действий, направленных на прекращение горения.
Согласно тепловой теории существует одно условие прекращения горения - понижение температуры горения ниже температуры потухания. Этого условия можно достигнуть многими способами прекращения горения.
Все способы прекращения горения по принципу, на котором основано условие прекращения горения, можно разделить на четыре группы:
Способы охлаждения зоны горения или горящего вещества;
Способы разбавления реагирующих веществ;
Способы изоляции реагирующих веществ от зоны горения;
Способы химического торможения реакции горения.
При использовании способов прекращения горения подразделения противопожарной службы для создания условия прекращения горения применяют огнетушащие и технические средства или только технические. Вид огнетушащего средства, применяемого для прекращения горения, зависит от обстановки на пожаре и, в основном, определяется:
Свойствами и состоянием горящего материала;
Наличием на пожаре огнетушащих средств и их количества;
Группой пожара (в открытом пространстве, в ограждениях);
Условиями газообмена в помещении;
Параметрами пожара, определяющими способ прекращения горения (объемом помещения);
Трудоемкостью и безопасностью работ подразделений по прекращению горения;
Эффективностью огнетушащего средства.
Следует отметить, что огнетушащие средства, поступая в зону горения, действуют комплексно, а не избирательно, т. е. одновременно производят, например, охлаждение горящего материала и разбавление его паров или газов. Однако в зависимости от свойств огнетушащего средства, его физического состояния и свойств горящего материала к прекращению горения может привести только один из этих процессов, другой же только способствует прекращению горения.
Например, воздушно-механическая пена средней кратности при тушении бензина охлаждает верхний слой его и одновременно изолирует от зоны горения. Основным процессом, приводящим к прекращению горения бензина, является изоляция, так как пена, имеющая температуру 5-15°С, не может охладить бензин ниже его температуры вспышки минус 35°С.
В зависимости от основного процесса, приводящего к прекращению горения, все наиболее распространенные способы можно отнести к группам.
Способы охлаждения - охлаждение сплошными струями воды; охлаждение распыленными струями воды; охлаждение перемешиванием горючих материалов.
Способы разбавления - разбавление струями тонкораспыленной воды; разбавление горючих жидкостей водой; разбавление негорючими парами и газами.
Способы изоляции - изоляция слоем пены; изоляция слоем продуктов взрыва ВВ; изоляция созданием разрыва в горючем веществе; изоляция слоем огнетушащего порошка; изоляция огнезащитными полосами.
Способы химического торможения реакции горения - торможение реакций огнетушащими порошками; торможение реакций галоидопроизводными углеводородами.
Приемы прекращения горения
Способы прекращения горения состоят из нескольких последовательно выполняемых приемов. Приемы раскрывают действия подразделений, которые они выполняют при использовании способа прекращения горения. Приемы - это те составные части способа, которые могут изменяться в процессе прекращения горения при изменении обстановки на пожаре.
Например, при тушении пожаров штабелей пиломатериалов прекращение горения чаще всего производится сплошными струями воды. Этот способ прекращения горения может не изменяться с момента введения первого ствола и до ликвидации пожара. Приемы же этого способа за время прекращения горения меняются. Так, например, прием расстановки сил и средств при локализации пожара мог быть по фронту распространения горения, а после локализации по периметру пожара.
При тушении пожаров видно, что применяемые приемы прекращения горения имеют сходства и различия. По признакам сходства и различия в действиях подразделений с огнетушащими и техническими средствами приемы прекращения горения можно подразделить на следующие группы:
По месту введения огнетушащих средств: на поверхность горения; на поверхность горючих материалов, защищаемых от воспламенения; в объем помещения, где происходит пожар; в объем пламени; в объем горючих веществ.
Приемы введения огнетушащих средств на поверхность горения используются при тушении пожаров, главным образом, твердых материалов и жидкостей, находящихся в емкостях или розлитых. Введение огнетушащих средств на поверхность горючих материалов для их защиты от воспламенения применяется на пожарах при угрозе распространения горения на негорящие объекты. Приемы введения огнетушащих средств в объем помещения применяются, когда горючая загрузка расположена на различных уровнях по высоте помещения и близко к перекрытию (1-1,5 м), а также, когда в качестве огнетушащих средств применяются пары и газы. Приемы введения огнетушащих средств в пламя применяются при локальном горении жидкостей и газов в емкостях, технологических аппаратах, выходящих под давлением из трубопроводов (факелы, фонтаны) и т. п. Введение огнетушащих средств в горючее вещество для разбавления его до негорящего состояния применяется при пожаре жидкостей, растворимых в воде (спирты, кетоны), и газов.
По времени введения огнетушащих средств: последовательно и одновременно (пенная атака).
Приемы последовательного введения требуемого расхода огнетушащих средств, т. е. по мере прибытия на пожар подразделений, чаще применяются для тушения распространяющихся пожаров. Они используются в способах прекращения горения, где применяется в качестве огнетушащего средства вода или средства, получаемые на ее основе. Приемы последовательного введения огнетушащих средств могут применяться для тушения и нераспространяющихся пожаров.
Под одновременным введением понимается введение огнетушащих средств для прекращения горения несколькими подразделениями. Приемы одновременного введения применяются при тушении нераспространяющихся пожаров, когда применяемое огнетушащее средство должно подаваться в течение короткого времени, так как быстро разрушается в условиях пожара или когда для применения и введения огнетушащего средства требуется длительная подготовка.
По последовательности прекращения горения на площади пожара: одновременное прекращение горения на всей площади пожара; последовательное прекращение горения на площади пожара (площади тушения).
По введению огнетушащего средства на площадь пожара: введение огнетушащего средства в одно место пожара; введение огнетушащего средства в несколько мест пожара.
Сущность этих приемов заключается в том, что требуемый расход огнетушащего средства, например воды, для прекращения горения может быть введен на площадь пожара одной или несколькими струями.
Например: расход воды, равный 14 л/с, может быть введен на площадь пожара одной струёй или четырьмя струями с расходом 3,5 л/с каждая.
Единовременная площадь орошения в каждом приеме различная, а следовательно, различная и их огнетушащая эффективность. Изменение огнетушащей эффективности приемов объясняется изменением коэффициента использования воды при различной величине площади орошения.
По расстановке сил и средств при тушении распространяющихся пожаров: по всему фронту распространения горения; по фронту распространения горения, где оно может принести наибольший ущерб; по фронту распространения горения на флангах и в тылу; по фронту распространения в тылу с последующим передвижением по флангам вперед к передней линии фронта; по передней линии фронта с последующей ликвидацией огня на флангах и с тыла.
По расстановке сил и средств при тушении нараспространяющихся пожаров: по всему периметру пожара, где возможна расстановка сил и средств; по местам наиболее интенсивного горения; по местам, где создается угроза взрыва.
По созданию разрывов в горючей среде: эвакуация горючего материала; опашка, рытье канав; создание заградительных полос; отжигом горючего материала.
Технические средства обучения: компьютерная техника, мультимедийный проектор.
Текст лекции
Способы прекращения горения. Характеристики отв.
Основные способы прекращения горения.
На предмете ТГИВ вы рассматривали предельные параметры процессов горения. Известно, что для прекращения горения необходимо либо снизить тепловыделение в зоне горения фронта пламени, либо увеличить из фронта пламени теплоотвод. Цель – понизить температуру горения до критической температуры гашения.
Это может быть достигнуто различными путями:
Охлаждением поверхности ГЖ или ТГМ ниже температуры, соответственно, их кипения или термического разложения, тем самым снижая количество горючих паров и газов, поступающих в зону горения фронта пламени;
Изоляцией зоны горения от источника горючих газов, паров и окислителя (например, герметизацией либо горящего вещества, либо объема, в котором протекает процесс горения);
Разбавлением горючих газов, паров и окислителя, поступающих в зону горения;
Ингибированием процессов горения (т.е. введением в исходную горючую смесь или в зону горения ингибиторов средств химического торможения цепных реакций окисления.
Помимо перечисленных способов, прекращения горения можно достичь отрывом пламени, например, путем увеличения линейной скорости поступления горючего вещества (газа) в пламя выше его видимой скорости распространения или же механическим срывом пламени, например, сдувая его сильной струей воздуха.
Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.
Способы прекращения горения и огнетушащие вещества
Таблица № 1
По способу прекращения горения все ОТВ подразделяются на четыре основные группы в соответствии с таблицей. 1.
|
Способ прекращения горения |
Применяемые огнетушащие вещества |
|
|
Охлаждение зоны горения и поверхности горящих веществ |
Вода (до 1700 0 С сплошными струями и тонкораспыленной водой), вода со смачивателями и загустителями, водные растворы солей, твердый СО 2 , снег, перемешиванием. |
|
|
Разбавление реагирующих веществ в зоне горения. Уменьшение концентрации О 2 до 14 – 16% |
Негорючие газы (СО, N 42 0, дымовые газы), водяной пар, тонкораспыленная вода, газо-водяные смеси, аэрозоль. |
|
|
Изоляция горящих веществ от зоны горения. Сбивание пламени. |
Химическая и воздушно-механическая пены, огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, шлаки и т.п.), листовые негорючие материалы. Слоем продуктов взрыва ВВ, подрывом в горючем веществе. |
|
|
Химическое торможение (ингибирование) реакций горения. |
Галогеноуглеводороды (хладоны, фреон в 10 раз эффективнее СО 2) огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, (соли металлов) |
Перечисленные в ней ОТВ, обладая одним доминирующим огнетушащим свойством, оказывают комбинированное действие на процесс горения. Например, вода обладает охлаждающим, изолирующим и разбавляющим действием; пена – изолирующим и охлаждающим; порошковые составы – изолирующим и ингибирующим; хладоны – ингибирующим и разбавляющим действием. Поэтому одно и то же ОТВ применяется для тушения разных классов пожаров, что наглядно видно из таблицы 2.
Все способы тушения пожаров, а вместе с ними и ОТВ, подразделяются также на поверхностные и объемные. При поверхностном способе ОТВ подается непосредственно на поверхность горящего вещества, а при объемном – с помощью ОТВ создается негорючая среда в районе очага пожара (локальное тушение) или во всем объеме помещения. Однако такое разделение весьма условно, так как многие ОТВ применяются и для поверхностного, и для объемного тушения.
Таблица № 2
Применение ОТВ для тушения пожаров
Основные характеристики ОТВ.Класс пожарной нагрузки
Вид пожарной нагрузки
Огнетушащее вещество
Обычные твердые горючие материалы (ТГМ). (Древесина, бумага, текстиль, каучук)
Все виды ОТВ (прежде всего вода) Хладоны, порошки, пены и др.
Горючие жидкости (нефтепродукты, бензин, спирт, ацетон и др.)
Распыленная вода(d<100мк), все виды пен(низкой К<10, средней 10 < К<200, высокой К>200 кратности), составы на основе галогеноуглеводородов, порошки, аэрозоли.
Горючие газы (бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.).
Газовые составы: инертные разбавители (СО 2 , N 2), галогеноуглеводороды - ингибиторы; порошки, вода (для охлаждения), газоводяные струи АГВТ.
Металлы, металлосодержащие вещества, (щелочные металлы, магний, натрий, цинк, титан и его сплавы, термит, электрон.)
Порошки П- 2АП, ПС, МГС, (при спокойной подаче на горящую поверхность). Азот (Na,Ka,Ca), Аргон (Mq, Li, Al)
Электроустановки находящиеся под, напряжением
Хладоны, диоксид углерода, порошки, аэрозоли.
Эффективность пожаротушения определяется многими факторами, важнейшими из которых являются: класс пожарной нагрузки; характер процесса горения; условия, при которых протекает горение, способ пожаротушения; вид огнетушащего вещества; конструкция аппарата пожаротушения; метеорологические и погодные условия на пожаре и др.
Основными характеристиками ОТВ являются:
огнетушащая эффективность;
интенсивность подачи;
удельный расход.
Данные показатели применяются для сравнительной оценки эффективности ОТВ, при проектировании передвижных и стационарных установок пожаротушения, для нормирования и создания необходимых запасов ОТВ в пожарных частях и на защищаемых объектах, при расчете сил и средств на тушение пожара и т.д.
Огнетушащая эффективность – это минимальное количество ОТВ, израсходованное на тушение модельного очага пожара данного класса. Для объемного способа тушения огнетушащая эффективность различных ОТВ зависит от многих факторов: природы горючего вещества, условий горения, свойств ОТВ, способов его применения и т.д.
Интенсивность подачи огнетушащего вещества (I) – это расход ОТВ во времени на единицу защищаемой поверхности или объема. Размерность при поверхностном способе тушения – , для объемного способа – , для линейного способа . Ранее интенсивность подачи ОТВ определялась расчетным путем на основе анализа наиболее успешно потушенных пожаров:
I = Q отв. / (П · τ т · 60), (1)
где: Q отв – общее количество ОТВ, израсходованного на тушение пожара или проведение опыта, л, кг, м 3 ;
τ т – время, затраченное на тушение или проведение опыта, мин.;
П – величина расчетного параметра пожара (площадь - м 2 , объем - м 3 , периметр или фронт – м.).
В настоящее время оптимальные параметры подачи ОТВ определяются следующим образом. На основе результатов лабораторных и полигонных экспериментов строят график зависимости времени тушения от интенсивности подачи . График этой зависимости представлен на рис.1.
Удельный расход ОТВ (q уд) – это количество огнетушащего вещества (кг, л), которое требуется на единицу расчетного параметра пожара (м 3 , м 2 , м) для его успешного тушения:
q уд = Q отв. / П п (2)
где: Q отв – общее количество ОТВ на тушение, л, кг, м 3 ;
q уд – удельный расход л/м 2 ; л/м 3 ; кг/м 3 ;
П п – величина расчетного параметра пожара (м, м 2 , м 3)
Рис.1. Зависимость времени тушения от интенсивности подачи ОТВ.
Рис.2. Зависимость удельного расхода от интенсивности подачи ОТВ.
Удельный расход ОТВ непосредственно определяет затраты на тушение пожара, поэтому должен быть минимальным.
Удельный расход ОТВ является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки (n) и огнетушащих средств (w), коэффициента поверхности пожарной нагрузки (К п), удельных потерь ОТВ (q пот). которые влияют на процесс подачи его в зону горения и нахождения в ней, т. е.
q уд =f(n, w, К п, q пот) (3)
q пот = f(k пот, К р, t) (4)
где: k пот – коэффициент потерь ОТВ при подаче в зону горения;
К р – коэффициент потерь (разрушения) ОТВ в зоне горения;
t – время тушения.
Фактический удельный расход ОТВ в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара.
Фактический и необходимый удельные расходы можно определить так:
q ф =Q Ф ·t т (5)
q н =Q тр ·t р (6)
где: Q Ф, Q тр – фактическое и требуемое количество ОТВ, подаваемого в единицу времени (фактический, требуемый расход), л/с, л/мин;
t т – время подачи ОТВ в зону горения (время тушения пожара ) в мин;
t р – расчетное время тушения в мин.
Минимальный удельный расход и соответствующая ему оптимальная интенсивность определяются аналитическим путем по формулам или графически по рис. 2. Тушение пожара при этих параметрах подачи ОТВ будет наиболее экономичным.
Однако надо отметить, что до настоящего времени ряд действующих нормативных документов не учитывает это важное обстоятельство. В них нормативная интенсивность определена по формуле.
На предмете ТОПГ рассматривали предельные параметры процессов горения. Известно, что для прекращения горения необходимо либо снизить тепловыделение в зоне горения фронта пламени, либо увеличить из фронта пламени теплоотвод. Цель – понизить температуру горения до критической температуры гашения.
Это может быть достигнуто различными путями:
1. Охлаждением поверхности ГЖ или ТГМ ниже температуры, их кипения или термического разложения, соответственно, тем самым снижая количество горючих паров и газов, поступающих в зону горения фронта пламени;
2. Изоляцией зоны горения от источника горючих газов, паров и окислителя (например, герметизацией либо горящего вещества, либо объема, в котором протекает процесс горения);
3. Разбавлением горючих газов, паров и окислителя, поступающих в зону горения;
4. Ингибированием процессов горения (т.е. введением в исходную горючую смесь или в зону горения ингибиторов средств химического торможения цепных реакций окисления).
Помимо перечисленных способов прекращения горения можно достичь отрывом пламени, например, путем увеличения линейной скорости поступления горючего вещества (газа) в пламя выше его видимой скорости распространения или же механическим срывом пламени, например, сдувая его сильной струей воздуха.
Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.
По способу прекращения горения все ОТВ подразделяются на четыре основные группы в соответствии с таблицей. 1.
Таблица 1. Способы прекращения горения и огнетушащие вещества
| Способ прекращения горения | Применяемые огнетушащие вещества | |
| Охлаждение зоны горения и поверхности горящих веществ | Вода(до 1700 0 С сплошными струями и тонкораспыленной водой), вода со смачивателями и загустителями, водные растворы солей, твердый СО 2 , снег, перемешиванием. | |
| Разбавление реагирующих веществ в зоне горения. Уменьшение концентрации О 2 до 14 – 16% | Негорючие газы (СО, N 42 0, дымовые газы), водяной пар, тонкораспыленная вода, газо-водяные смеси, аэрозоль. | |
| Изоляция горящих веществ от зоны горения. Сбивание пламени. | Химическая и воздушно-механическая пены, огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, шлаки и т.п.), листовые негорючие материалы. Слоем продуктов взрыва ВВ, подрывом в горючем веществе. | |
| Химическое торможение (ингибирование) реакций горения. | Галогеноуглеводороды (хладоны, фреон в 10 раз эффективнее СО 2) огнетушащие порошковые составы, аэрозоли, (соли металлов) |
Перечисленные в ней ОТВ, обладая одним доминирующим огнетушащим свойством, оказывают комбинированное действие на процесс горения. Например, вода обладает охлаждающим, изолирующим и разбавляющим действием; пена - изолирующим и охлаждающим; порошковые составы - изолирующим и ингибирующим; хладоны - ингибирующим и разбавляющим действием. Поэтому одно и то же ОТВ применяется для тушения разных классов пожаров, что наглядно видно из таблицы 2.
Все способы тушения пожаров, а вместе с ними и ОТВ, подразделяются также на поверхностные и объемные. При поверхностном способе ОТВ подается непосредственно на поверхность горящего вещества, а при объемном – с помощью ОТВ создается негорючая среда в районе очага пожара (локальное тушение) или во всем объеме помещения. Однако такое разделение весьма условно, так как многие ОТВ применяются и для поверхностного, и для объемного тушения.
Таблица 2. Применение ОТВ для тушения пожаров
| Класс пожарной нагрузки | Вид пожарной нагрузки | Огнетушащее вещество |
| А | Обычные твердые горючие материалы (ТГМ). (Древесина, бумага, текстиль, каучук) | Все виды ОТВ (прежде всего вода), Хладоны, порошки, пены и др. |
| В | Горючие жидкости (нефтепродукты, бензин, спирт, ацетон и др.) | Распыленная вода(d<100мк), все виды пен(низкой К<10, средней 10 < К<200, высокой К>200 кратности), составы на основе галогеноуглеводородов, порошки, аэрозоли. |
| С | Горючие газы (бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.). | Газовые составы: инертные разбавители (СО 2 , N 2), галогеноуглеводороды - ингибиторы; порошки, вода (для охлаждения), газоводяные струи АГВТ. |
| Д | Металлы, металлосодержащие вещества, (щелочные металлы, магний, натрий, цинк, титан и его сплавы, термит, электрон.) | Порошки П- 2АП, ПС, МГС (при спокойной подаче на горящую поверхность).Азот(Na,Ka,Ca),Аргон(Mg, Li, Al) |
| Е | Электроустановки, находящиеся под напряжением | Хладоны, диоксид углерода, порошки, аэрозоли. |
Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества.
С точки зрения пожарной тактики, тушение пожара – это комплекс управленческих решений и оперативно-тактических действий, направленных на обеспечение безопасности людей, животных, спасение материальных ценностей и ликвидацию горения.
Процесс тушения пожара условно принято делить на два периода: первый – до наступления момента локализации, второй – после этого момента, т. е. когда пожар остановлен, ограничен в каких-то пределах.
Пожар считается локализованным, когда распространение огня прекращено, отсутствуют угроза жизни людям, животным и угроза взрыва, созданы условия для его ликвидации.
Условия и способы прекращения горения.
С уменьшением тепловыделения или с уменьшением теплоотдачи снижается температура и скорость горения. При введении в зону горения огнетушащих веществ температура может достигнуть значения, при котором горение прекращается. Минимальная температура горения, ниже которой скорость теплоотвода превышает скорость тепловыделения и горение прекращается, называется температурой потухания . Температура потухания значительно выше температуры самовоспламенения, следовательно, для прекращения горения достаточно понизить температуру зоны реакции ниже температуры потухания, увеличивая интенсивность теплоотвода или уменьшая скорость тепловыделения. Так, если изменить концентрацию кислорода в воздухе, добавив к нему негорючий газ, то скорость выделения теплоты будет уменьшаться и температура горения понизится. При определенной концентрации негорючего газа температура горения опустится ниже температуры потухания и горение прекратится.
Снизить температуру горения и прекратить горение можно как увеличением скорости теплоотвода, так и уменьшением скорости тепловыделения.
Этого можно достигнуть:
- воздействием на поверхность горящих материалов охлаждающими ОТВ;
- созданием в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды;
- созданием между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из ОТВ.
Схема прекращения горения
Способы прекращения горения
1. Охлаждение :
- Сплошными струями воды;
- Распыленными струями воды;
- Перемешиванием горючих веществ.
2. Разбавление :
- Струями тонкораспыленной воды;
- Газоводяными струями;
- Горючих жидкостей водой;
- Негорючими парами и газами.
3. Изоляция :
- Слоем пены;
- Слоем продуктов взрыва ВВ;
- Созданием разрыва в горючем веществе;
- Слоем огнетушащего порошка;
- Огнезащитными полосами.
4. Химическое торможение реакции :
- Огнетушащим порошком;
- Галоидопроизводным углеводородом.
Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть достигнуто подачей пены через слой горючего, с помощью пеноподъемников, навесными струями и т. п.
Огнетушащие вещества охлаждения
Вода – основное ОТВ охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью при нормальных условиях. При попадании на горящее вещество вода частично испаряется и превращается в пар. При испарении 1 л воды образуется 1 700 л пара, которым кислород вытесняется из зоны пожара. Вода, имея высокую теплоту парообразования , отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Вода обладает высокой термической стойкостью; ее пары только при температуре выше 1 700 °С могут разлагаться на водород и кислород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов (древесины, пластмасс, каучука и др.) безопасно, так как их температура горения не превышает 1 300 °С. Вода не вступает в реакцию почти со всеми твердыми горючими веществами, за исключением щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния и др.) и некоторых других веществ:
| Вещество или материал | Результат воздействия воды |
| Азид свинца | Взрывается при увеличении влажности до 30 % |
| Алюминий, магний, цинк | При горении разлагают воду на водород и кислород |
| Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов | Выделяют водород |
| Гремучая ртуть | Взрывается от удара струи |
| Калий, кальций, натрий, рубидий, цезий металлические | Реагируют с водой, выделяют водород |
| Карбиды алюминия, бария, кальция | Разлагаются с выделением горючих газов |
| Карбиды щелочных металлов | Взрываются |
| Кальций, натрий фосфористые | Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе фосфористый водород |
| Нитроглицерин | Взрывается от удара струи |
| Селитра | Попадание воды в расплав селитры вызывает сильный взрывообразный выброс и усиление горения |
| Серный ангидрид | Взрывообразный выброс |
| Сесквихлорид | Взрывается |
| Силаны | Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе гидрид кремния |
| Термит, электрон | |
| Титан и его сплавы | Разлагает воду на водород и кислород |
| Триэтилалюминий | Разлагает воду на водород и кислород |
| Хлорсульфоновая кислота | Взрывается |
Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения, вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перегородок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродуктов и др.).
Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок а также для осаждения дыма. В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности. При тушении пожаров твердых материалов, смазочных масел применяют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей – распыленные струи, состоящие из капель диаметром 0,2–0,4 мм.
Сплошные струи используют при тушении наружных и открытых внутренних пожаров, когда необходимо подать большое количество воды на значительное расстояние или если воде необходимо придать ударную силу. (Например, при тушении газонефтяных фонтанов, открытых пожаров, а также пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горения невозможно; при охлаждении с большого расстояния соседних объектов, металлических конструкций, резервуаров, технологических аппаратов).
Сплошные струи нельзя применять там, где может быть мучная, угольная и другая пыль, а также при горении жидкостей в резервуарах. Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю воды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое место. Как ОТВ, вода плохо смачивает твердые материалы из-за высокого поверхностного натяжения (72,8–103 Дж/м2), что препятствует быстрому распределению ее по поверхности, прониканию в глубь горящих твердых материалов и замедляет охлаждение. Для уменьшения поверхностного натяжения и увеличения смачивающей способности в воду добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). На практике используют растворы ПАВ (смачивателей), поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды. Оптимальное время смачивания 7–9 с. Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35–50 %, что обеспечивает ликвидацию горения одним и тем же объемом ОТВ на большей площади.
Твердый диоксид углерода (углекислота), как и вода, может быстро отнять теплоту от нагретого поверхностного слоя горящего вещества. При температуре −79 °С он представляет собой мелкокристаллическую массу плотностью 1,53 кг/м3. Такая масса образуется при переходе диоксида углерода из жидкой в газообразную фазу при быстром увеличении объема. Жидкий диоксид углерода в результате расширения переходит в твердое состояние и выбрасывается в виде хлопьев, похожих на снежные, с температурой −78,5 °С. Под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре, твердый диоксид углерода, минуя жидкую фазу, превращается в газ. При этом он является средством не только охлаждения, но и разбавления горящих веществ. Теплота испарения твердого диоксида углерода значительно меньше, чем воды – 0,57103 кДж/кг (136,9 ккал/кг), однако, из-за большой разницы температур твердого диоксида углерода и нагретой поверхности, поверхность охлаждается гораздо быстрее, чем при применении воды. Твердый диоксид углерода прекращает горение всех горючих веществ, за исключением магния и его сплавов, металлического натрия и калия. Он неэлектропроводен и не взаимодействует с горючими веществами и материалами, поэтому его применяют при тушении электроустановок, двигателей и моторов, а также при пожарах в архивах, музеях, выставках и т.д. Подают твердый диоксид углерода из огнетушителей, передвижных и стационарных установок.
Огнетушащие вещества изоляции
К ОТВ, оказывающим изолирующее действие относятся пена, огнетушащие порошки, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, флюсы, графит и др.), листовые материалы (войлочные, асбестовые, брезентовые покрывала, щиты). В некоторых случаях, например при тушении сероуглерода, в качестве изолирующего вещества может быть использована вода.
Пены
Пена – наиболее эффективное и широко применяемое ОТВ изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом. Пленка пузырьков содержит раствор ПАВ в воде с различными стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую. В настоящее время в практике пожаротушения в основном применяют воздушно-механическую пену (ВМП). Для ее получения используют различные пенообразователи. Воздушно-механическую пену получают смешением водных растворов пенообразователей с воздухом в пропорциях от 1÷3 до 1÷1 000 и более в специальных стволах (генераторах).
Изолирующее свойство пены – способность препятствовать испарению горючего вещества и прониканию через слой пены паров газов и различных излучений. Изолирующие свойства пены зависят от ее стойкости вязкости и дисперсности.
Низкократная и среднекратная воздушно-механическая пена на поверхности горючих жидкостей обладает изолирующей способностью в пределах 1,5–2,5 мин при толщине изолирующего слоя 0,1–1,0 м. Низкократными пенами тушат в основном горящие поверхности. Они хорошо удерживаются и растекаются по поверхности, препятствуют прорыву горючих паров, обладают значительным охлаждающим действием. Низкократную пену используют для тушения пожаров на складах древесины, так как ее можно подать струей значительной длины; кроме того, она хорошо проникает через неплотности и удерживается на поверхности, обладает высокими изолирующими и охлаждающими свойствами.
Высокократную пену , а также пену средней кратности применяют для объемного тушения, вытеснения дыма, изоляции отдельных объектов от действия теплоты и газовых потоков (в подвалах жилых и производственных зданий, в пустотах перекрытий, в сушильных камерах и вентиляционных системах и т. п.).
Пена средней кратности является основным средством тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и разлитых на открытой поверхности. Воздушно-механическую пену часто применяют в сочетании с огнетушащими порошковыми составами, нерастворимыми в воде. Огнетушащие порошковые составы высокоэффективны для ликвидации пламенного горения, но почти не охлаждают горящую поверхность. Пена компенсирует этот недостаток и дополнительно изолирует поверхность.
Пены – достаточно универсальное средство и используются для тушения жидких и твердых веществ, за исключением веществ, взаимодействующих с водой. Пены электропроводны и коррозируют металлы. Наиболее электропроводна и активна химическая пена. Воздушно-механическая пена менее электропроводна, чем химическая, однако, более электропроводна, чем вода, входящая в состав пены.
Классификация пенообразователей
Пенообразователи и пены различаются по химической природе поверхностно-активного вещества, способу образования, назначению, структуре.
По природе основного поверхностно-активного вещества пенообразователи делятся на:
- протеиновые (белковые);
- синтетические углеводородные;
- фторсодержащие.
По способу образования пенообразователи делятся на:
- химические (конденсационные);
- воздушно-механические;
- барботажные;
- струйные.
По назначению пенообразователи различают:
- общего назначения;
- целевого назначения;
- пленкообразующие.
По структуре пены подразделяются на высокодисперсные и грубодисперсные.
- По кратности пены бывают:
- низкой кратности и пеноэмульсии;
- средней кратности;
- высокой кратности.
Огнетушащие порошки
Порошки используются для тушения пожаров большинства классов. Порошками можно тушить любые известные на сегодняшний день вещества и материалы. Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, С, Е или Д, называются специальными.
К отечественным огнетушащим порошкам общего назначения относят :
ПСБ-ЗМ для тушения пожаров классов В, С и электроустановок под напряжением (активная основа – бикарбонат натрия);
П2-АПМ для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением (активная основа - аммофос);
порошок огнетушащий ПИРАНТ-А для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением(активная основа – фосфаты и сульфат аммония);
порошок «Вексон-АВС» предназначен для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
порошки «Феникс АВС-40» и «Феникс АВС-70» предназначены для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
«Феникс АВС-70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошкового пожаротушения.
Примером огнетушащего порошка специального назначения является порошок ПХК, применяемый преимущественно Минатомэнерго для тушения пожаров классов В, С, Д и электроустановок. В последние годы в России сертифицированы зарубежные порошки, которые имеют более широкий диапазон эксплуатационных температур: от +85 до −60 °С. Изготовители рекомендуют их для тушения пожаров электроустановок с напряжением до 400 кВ.
Ликвидация горения порошковыми составами осуществляется на основе взаимодействия следующих факторов:
разбавление горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;
охлаждение зоны горения за счет затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;
эффект огнепреграждения по аналогии с сетчатыми, гравийными и подобными огнепреградителями;
ингибирование химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами испарения и разложения порошков;
гетерогенный обрыв реакционных цепей на поверхности частиц порошка или твердых продуктов его разложения.
Огнетушащие вещества разбавления
Огнетушащие вещества разбавления понижают концентрацию реагирующих веществ ниже пределов, необходимых для горения. В результате уменьшается скорость реакции горения, скорость выделения тепла, снижается температура горения. При тушении пожаров разбавляют воздух, поддерживающий горение, или горючее вещество, поступающее в зону горения. Воздух избавляют в относительно замкнутых помещениях (сушильных камерах, трюмах судов и т. п.), а также при горении отдельных установок или жидкостей на небольшой площади при свободном доступе воздуха.
К огнетушащим веществам разбавления относятся: диоксид углерода, азот, тонкораспыленная вода, водяной пар, хладоны и др. Огнетушащая концентрация – это объемная доля ОТВ в воздухе, прекращающая горение.
Наиболее распространенные средства разбавления – диоксид углерода, водяной пар, азот и тонкораспыленная вода, перегретая вода.
Газовые огнетушащие составы условно делятся на нейтральные (негорючие) газы и химически активные ингибиторы.
К нейтральным газам относятся инертные газы аргон, гелий, а также азот и двуокись углерода.
К химически активным , «хладонам» или «фреонам», относятся органические соединения с низкой теплотой испарения, в молекуле которых содержатся атомы галоидов, таких как бром или хлор.
Аэрозолеобразующие огнетушащие составы
Аэрозолеобразующие огнетушащие составы представляют собой твердотопливные или пиротехнические композиции. Их особенность в том, что они способны гореть без доступа воздуха. Образующиеся при горении газы состоят из высокодисперсных частиц, солей и окислов щелочных металлов, обладающих высокой огнетушащей способностью по отношению к углеводородному пламени.
Механизм действия огнетушащего аэрозоля во многом аналогичен механизму действия огнетушащих порошков на основе щелочных металлов. Более высокая его эффективность обусловлена большей дисперсностью частиц и некоторым снижением концентрации кислорода в защищаемом помещении.
Тушение аэрозолями осуществляется объемным способом и рекомендуется применять при пожарах класса А и класса В в помещениях с воздушной средой, атмосферном давлении и имеющих негерметичность помещения до 0,5 %. Применяется также для тушения электроустановок под напряжением до 1 000 В. Преимущественная область применения – моторные и багажные отсеки автомобилей, помещения с наличием легковоспламеняющихся веществ (в том числе, ЛВЖ и ГЖ), горючих газов, электрические установки, хранилища материальных ценностей.
Применение аэрозолей неэффективно для материалов, горение которых происходит в тлеющем режиме, или способных гореть без доступа воздуха, порошков металлов. Запрещается их применение в помещениях, которые не могут быть покинутыми людьми до начала применения аэрозолеобразующего состава.
Внимание!!! Если документ не открылся, обновите страницу, возможно несколько раз. Для удобного чтения разверните документ кликнув на иконку в правом верхнем углу.
При возникновении пожара его нужно срочно тушить. Сейчас есть различные способы прекращения горения, которые быстро справляются с огнем. Традиционным средством является вода. Ее действительно принято считать эффективной, ведь она справляется даже со сложными возгораниями.
Но вода не всегда может одолеть огонь, поэтому применяются другие тушащие средства. Например, используются порошковые и газовые вещества, жидкие составы и аэрозоли. Каждый человек должен знать об эффективных методах тушения пламени. Нередко даже в школьных учебниках по ОБЖ можно встретить вопрос: «Перечислите основные способы прекращения горения, применяемые для разных случаев».
Факторы распространения
Прежде чем рассмотреть вопрос прекращения горения, нужно понять факторы распространения считается химический процесс, при котором воспламеняется какой-либо материал. Это явление может быть прогрессирующим во времени и по площади. Причиной пожара часто становятся следующие факторы:
- неисправность электрических сетей и приборов;
- несоблюдение правил безопасности.
Причины возгорания могут быть и другими. В любом случае огонь распространяется очень быстро, и необходимо действовать немедленно. Сотрудниками пожарной службы применяются различные приспособления и методы в зависимости от масштаба возгорания.
Необходимо учитывать, что пожар делится на 3 зоны: горения, теплового влияния и поражения веществами горения. Важно соблюдение правил безопасности, что поможет не допустить ущерба здоровью людей и помещениям.
Способы прекращения горения
Не допустить распространение огня сейчас можно 4 популярными методами, используемыми на практике. К таковым относят:
- снижение температуры компонентов возгорания;
- изоляцию горючих веществ и материалов;
- разбавление горючих средств, что не будет приводить к возгоранию;
- использование химических веществ и правил по защите от возгораний.
Обычно для устранения пламени используется вода, пенное вещество, порошки и различное оборудование. Правильное их применение позволяет устранить пламя в любом помещении.
Виды огнетушащих средств
Основные способы прекращения горения делятся по принципу влияния на огонь. К самым популярным методам воздействия относят охлаждение опасного участка. При тушении осуществляется подача средства для прекращения огня. Работниками пожарной службы выполняется перемешивание элементов конструкций, разбор горячих компонентов, чтобы очаг возгорания быстро охладился.
Другой принцип создан на разбавлении реагирующих элементов. В этом случае огнетушащие компоненты являются легкоиспаряющимися или разлагающимися негорючими материалами. Также применяются изолирующие вещества, воздействующие на активность в область горения с помощью создания барьеров, перемычек.
Классификация огнетушащих средств
Существуют и другие способы прекращения горения, основанные на физическом состоянии веществ. Последние, как известно, бывают жидкими, газообразными, сыпучими, твердыми, а также тканевыми. Классификация огнетушащих средств по методу влияния на область пожара может включать в одну категорию несколько материалов с различным физико-химическим действием.
Охлаждающие средства
Нередко во время изучения техники безопасности мы слышим такой вопрос: «Перечислите способы прекращения горения». Отвечать на него можно начать с характеристики охлаждающих средств. Они относятся к числу эффективных. Существуют способы прекращения горения на пожаре с тепловым выделением. Обеспечивается это с помощью применения хладагентов, которые благодаря охлаждению регулируют теплоотвод, снижают уровень горения.
Традиционным средством тушения является вода, которая имеет высокую теплоемкость, доступность и химическую инертность. Но как и все универсальные средства, жидкость имеет и минусы. Вода имеет высокую электропроводность, что является ограничением для ее использования.
Изолирующие средства
В школе часто задают вопрос: «Перечислите основные способы прекращения горения». В специализированных учебниках найдется вся информация об изолирующих средствах. К самому популярному из них относят пену. Благодаря изолирующей функции она быстро устраняет пламя с небольшими потерями. Следует отметить, что пена считается нетоксичным веществом.
Но не всегда она может применяться для устранения пожара. К примеру, созданный мыльный раствор не будет эффективен, так как в пламени его действие разрушается. Поэтому применяются специальные средства, имеющие структуру, напоминающую мыльные пузыри. Для укрепления пенного состава добавляются особые стабилизаторы.
Есть способы прекращения горения с помощью специальных порошков. Хоть они считаются универсальными, все же в первую очередь изолируют источник огня. Для устранения пламени применяются порошки со щелочными металлами, карбонатом, бикарбонатом, аммонийными солями. Эти составляющие помогают в тушении электрооборудования.
Компоненты разбавления
Эти средства применяются в особых условиях. Чтобы погасить пламя таким способом, используют материалы, которыми разбавляют горючие пары с газами. Могут использоваться разные подходы по подаче материалов, к примеру, в источник пожара, в воздух или на горящий объект.
На практике к самому популярному средству относят углекислый газ, который быстро справляется с горением на пожаре. Огнетушащие компоненты с содержанием азота и водяного пара тоже эффективны. К примеру, водяной пар применяется для тушения пламени в закрытых зданиях.
Химические вещества
Популярны способы прекращения горения с помощью химических средств. Принцип работы основан на химическом воздействии компонентов на пожар. Благодаря использованию этих средств подавляется реакция горения. Такой эффект имеют галоидированные углеводороды.
Но следует учитывать, что они обладают токсическим действием. Если рассмотреть конкретные соединения, то ингибирующие компоненты могут быть в виде фреонов и других веществ с этаном и метаном. Специалистами именуются такие материалы хладонами.
Использование мобильных и стационарных средств
Любые способы прекращения горения веществ и материалов эффективны только тогда, когда действует качественная система подачи соответствующего состава. Для этого применяются мобильные и стационарные установки, используемые для введения и распыления вещества.
Мобильными средствами называют пожарные машины, которые есть в специализированных службах. Причем это не только привычный транспорт, но и поезда, самолеты, морские суда. Также распространены стационарные устройства, используемые для выпуска огнетушащего вещества. Например, системы применяются в закрытых зданиях.
К функциям стационарных установок относится ликвидация и локализация пожара. Есть много методов конструкционного применения таких комплексов. Различают модульные и агрегатные системы. Новые устройства оснащены современной электроникой и усовершенствованными системами контроля.
в лафетных установках
Лафетные средства тушения проектируются при строительстве объекта, где будет осуществляться их монтаж. Эти системы более требовательны к обеспечению, поэтому их месторасположение особенно важно. Они используются в производственных зданиях, где есть емкости для огнетушащего оборудования. К ним относят резервуары с водой или баллоны с пенным или газовым наполнителем.
Есть устройства, которые не применяются для абсолютного устранения пламени. Главной их функцией считается защита производственного оборудования и коммуникаций. Лафетные конструкции бывают стационарными и мобильными. Подача огнетушащего средства часто происходит с помощью инженерных сетей и коммуникаций. Это позволяет эффективно организовать работу по тушению.
Автоматика
Благодаря новым автоматическим установкам получается эффективно контролировать факторы, приводящие к пожару. И тогда тушение пламени можно начать вовремя. Как правило, при превышении заложенных в программу показателей происходит подача активных компонентов, и поэтому срабатывает сигнализация. Есть разные подходы к управлению средствами. К примеру, существуют которые автоматизированы, но есть устройства с ручным управлением. Автоматические средства необходимы там, где персонал не работает круглосуточно. Правильный выбор огнетушащего вещества позволит не допустить возможных убытков.
У каждого типа пожаротушения есть свой вид активного компонента. Редко используется несколько материалов в одной системе из-за безопасности. К самой популярной относят конструкцию с
Сейчас применяются дренчерные комплексы, предназначенные для защиты помещений с повышенным уровнем пожароопасности. Эти устройства эффективны благодаря обеспечению орошения всей охраняемой территории. Комплексы состоят из насосного оборудования, панели управления, трубопровода, емкости для воды.
Другим востребованным компонентом, применяемым для дренчерных конструкций, считается пена. Системы нужны для защиты локальных территорий в производственных зданиях. Нередко используются спринклерные установки с пенным средством. Это основные способы прекращения горения в высотном здании и других помещениях. С их помощью получится быстро устранить пламя.
