Основы прекращения горения на пожаре огнетушащие вещества

Способы прекращения горения

Пожар принято рассматривать, как термодинамическую структуру открытого типа. В ней происходят процессы трех видов: горение, теплообмен и газообмен. Система обменивается с окружающим пространством энергией и средами. Процесс горения и условия его возникновения складывается из трех аспектов:

  • наличием материалов или вещества, способного поддерживать горение;
  • стабильный приток окисляющего вещества к очагу возгорания;
  • выделение тепловой энергии, которая поддерживает химическую реакцию.

Соответственно условия прекращения горения – это купирование одного или нескольких факторов пожара.


Особенности и последовательность возникновения возгорания

Основы прекращения горения базируются на понимании пожара, как совокупности реакций, сопровождающихся выделением света, посредством образования пламени, и тепла. Пожар зарождается и распространяется не мгновенно, а постепенно:

  • источник тепла или огня воздействует на вещества и нагревает их до температуры горения;
  • происходит активация нагреваемого или находящегося в соприкосновении с огнем предмета;
  • затем начинается испарение, формирование аэрозольных составов из твердых частиц и газов – результата термических процессов;
  • когда сформированные продукты достигают пороговых показателей деструкции, они готовы к экзотермической трансформации, начинается интенсивная стадия – появления непосредственного огня;
  • пламя захватывает окружающее пространство, вызывая в нем те же процессы, и, когда их скорость становится тождественной очагу возгорания, формируется термодинамическая система.

Охлаждение водой

Факторы распространения пожара

Распространение пожара может осуществляться 2-мя способами:

  • Линейно. То есть огонь перемещается по материалам, способным гореть, в определенном направлении или по всей поверхности.
  • Объемно. В этом случае после возгорания появляются новые очаги пожара в разных направлениях и плоскостях. Этот формат характеризует большая скорость перемещения пламени, в сравнении с линейным способом.

Конфигурация пожара может быть самой замысловатой. Форма зависит от направления распространения пожара и скорости. Это может быть круговая, эллипсоидальная, угловая или иная система.

Кроме этого, в зданиях и сооружениях огонь может распространяться по поверхностям конструкций, по предметам интерьера и продукции, внутри перегородок и перекрытий здания, по проемам и карнизам, а так же по коммуникациям, где транспортируются горючие среды.

Комплекс необходимых мер пожаротушения

Способов прекращения или снижения эффективности горения несколько, каждый из них предполагает устранение одного из провоцирующих факторов:

  • Охлаждение горячих веществ или очага возгорания. В этом случае используют огнетушащие охлаждающие среды: вода, растворы, углекислота в твердой форме и другие. Это основной способ. Возможен вариант механического размешивания горючих жидкостей для прекращения пожара. Эффективен прием демонтажа с последующей обработкой частей огнетушащими веществами.
  • Снижение концентрации горючих веществ негорючими материалами. Разбавление воздуха в зоне возгорания негорючими газовыми средами: выхлопные газы, азот, углекислота, водяной пар и другие. В ситуации возгорания твердых материалов, на их поверхность целесообразно нанести воды или углекислоту, то есть негорючие вещества.
  • Изоляция горючих материалов от очага возгорания. На поверхность наносятся изолирующие материалы с низким классом горючести или НГ: земля, песок, войлок, флюсы и прочее. Основы прекращения горения предлагают и другие действенные методы: срыв огня, водяные завесы в проемах, взрыв для формирования изоляции и другие меры преграждения и защиты.
  • Химическое купирование реакции. В последние годы химия дает пожарным массу фундаментальных инновационных средств пожаротушения. Подача к месту возгорания ингибиторов, это могут быть различные порошки и фреоны. Второй вариант – это распыление в воздухе зоны пожара бромэтиловой эмульсии.

Перекрытие поступления кислорода к очагу возгорания

Классификация огнетушащих средств

Основы прекращения горения на пожаре под огнетушащими веществами понимает те составы и средства, которые способны воздействовать на химическую реакцию интенсивного окисления и прекращать пожар. Их классифицируют по доминирующему принципу действия:

  • Охладители. Преимущественно это теплоемкие жидкости, такие как вода. Так же активно используется диоксид углерода в твердом виде. Вещества, попадая в очаг пожара, отнимают большое количество тепла у термодинамической системы. Кроме этого, охладители меняют агрегатное состояние. Так вода трансформируется в пар, увеличиваясь в объеме в тысячи раз, вытесняет воздух и разбавляет концентрацию горючих веществ.
  • Разбавители. Эти составы работают на то, чтобы снизить концентрацию горючих веществ, тем самым снизить интенсивность возгорания или полностью купировать его. Так, процессы сжигания уменьшаются, меньше выделяется тепло и снижается газообмен. Одним из лучших разбавителей в этом случае является так же вода. Так же широко используется углекислота. Практика показывает, что большинство горючих материалов прекращают гореть при снижении концентрации в среднем до 15%.
  • Изоляторы. На сегодняшний день чаще всего в качестве изоляционных составов используется два вида пены: воздушно-механическая и химическая. При небольших возгораниях используются плотные ткани, войлок и прочее. И в этой группе средств эффективно показывает себя вода, которая создает на поверхности тонкий изолирующий слой.
  • Ингибиторы. Эти материалы обеспечивают прекращение цепной реакции сгорания. По меньшей мере, они обеспечивают ее торможение. Это эффективный метод, при небольших расходах, можно оперативно потушить серьезные возгорания. Но следует помнить о токсичности некоторых составов. Например, порошковые ингибиторы, которые подают из аэрозольных баллонов, не оседают на поверхности, а формируют облако. Преимущественно используются составы на основе фтора и брома.

Важно! Как видно из вышеизложенного, к какому бы виду не относилось огнетушащее вещество, поступая в очаг возгорания, они действуют не избирательно, а комплексно. Например, вода не только охлаждает, но и изолирует, и разбавляет.

Использование мобильных и стационарных средств

Существуют основные способы прекращения горения и дополнительные. Какие методы нужно применить, сколько и в каких объемах зависит от особенностей объекта, например одноэтажный дом или многоэтажное сооружение, типа горючих материалов и масштабов возгорания. Методические рекомендации разработаны различными нормативными актами и законодательными нормами. Основные положения начинают преподавать уже в школе, на занятиях БЖД. Важно не только правильно выбрать огнетушащие вещества, но и использовать адекватные средства пожаротушения. Они должны быть предусмотрены на всех объектах, особенно на взрывоопасных производствах и площадка, где материалы склонны к самовозгоранию. Перечень средств классифицируется на такие группы:

  • спецтехника;
  • подручный инструментарий, такой как огнетушитель;
  • автоматические системы с подключением к пункту охраны;
  • системы оповещения;
  • установки для тушения;
  • спасательные средства.

Галоидированные углеводороды

Принципиально все средства пожаротушения подразделяются на два типа:

  • Стационарные. Назначение установок определяется огнетушащим веществом. А его выбор зависит от специфики объекта. Установки различаются по принципу тушения, они бывают четырех типов: поверхностные, объемные, локально-поверхностные и локально-объемные. Оборудование рассчитано на локализацию пожара на ранней стадии возгорания. Установки могут приводиться в действие механически, автоматически и дистанционно. Оборудование состоит из трубопроводов, средств подачи составов, чувствительных приборов, запорной арматуры и модуля управления. Средства должны постоянно находиться в рабочем состоянии, то есть подлежат регулярным проверкам.
  • Мобильные. Это средства, которые перемещаются на пожар самостоятельно. Это автомобили, вертолеты, железнодорожные составы и водные суда. Их классификация определена в Техническом регламенте. Самый простейший вид данной техники – это мотопомпа. Она состоит из мотора и насоса, но использовать ее можно в самых различных целях: для подачи жидкости к огню, для орошения, для откачки воды из цокольных и подвальных этажей, для ирригации.

Огнетушащие вещества в лафетных установках

Лафетные установки для пожаротушения

Прекращение горения на пожаре эффективно реализуется с помощью лафетных установок. Это стационарные средства. Они проектируются уже на стадии разработки самого объекта. Лафетные установки высокоэффективны, но максимально требовательны к обеспечению коммуникациями. Проектируют системы, исходя из специфики объекта, материалов и огнетушащих веществ, которые планируется использовать. Есть установки общего назначения, существует оборудование специального назначения, например, для защиты коммуникаций посредством орошения водой.

Способы прекращения горения и основные огнетушащие вещества

Существует четыре основных способа прекращения горения:

1. Охлаждение зоны горения или горючих веществ. Приемы прекращения горения и средства тушения пожаров:

— охлаждение горючих веществ (материалов) при воздействии на их поверхность огнетушащими средствами (сплошными или распыленной струи воды, пеной, снигоподибною углекислотой т.д.);

— охлаждение горючих материалов (например, горючих жидкостей, имеющих достаточно высокую температуру вспышки) путем их перемешивания;

— разборка горючих твердых материалов (например, деревянных штабелей или бревен) с последующим их охлаждением.

2. Изоляция горючих веществ или окислителя (воздуха) от зоны горения Приемы прекращения горения и средства тушения пожаров:

— создание изоляционного слоя путем нанесения на поверхность горючих веществ негорючих материалов (покрытие горючих веществ пеной, покрывалом из негорючего теплоизоляционного полотна, грубошерстной ткан жаркого или войлока; засыпания огнетушащим порошком или песком);

— создания изоляционного слоя с помощью взрыва;

— создание изоляционного слоя (разрыва) путем разборки горючих материалов, между веществом, уже горит, и веществом, еще не охвачена огнем;

— закрывания отверстий помещения, охваченного пожаром, с целью изоляции помещения от поступления свежего воздуха.

3. Разбавление воздуха или горючих веществ негорючими. Приемы прекращения горения и средства тушения пожаров:

— разбавление воздуха путем введения в него негорючих паров и газов (углекислого газа, азота, водяного пара и т.д.);

— разбавление горючих материалов путем воздействия на их поверхность негорючих веществ, легко испаряющихся или разлагаются (может достигаться теми же средствами, что и в предыдущем случае);

— разбавление горючих и легковоспламеняющихся гидрофильных жидкостей водой (например, спиртов)

4. химических торможение (ингибирование) реакции горения. Приемы прекращения горения и средства тушения пожаров:

— подача в зону горения галогеновуглеводнив (хладонов);

— подача на поверхность горючего вещества огнетушащих порошков.

Обычно механизма тушения пожара присущ комбинированный характер, при котором имеют место одновременно несколько способов прекращения процесса горения.

Вещества, обладающие физико-химическими свойствами, которые позволяют создать условия для прекращения горения называются огнетушащими веществами Они должны отвечать следующим требованиям: обладать высоким м эффектом тушения при относительно малой их расходу, быть дешевыми, доступными, простыми и безопасными в применении; не причинять вреда людям, животным, материалам, предметам и окружающей среду.

веществами, которые наиболее полно отвечают вышеперечисленным требованиям, а следовательно относятся к основным огнетушащих веществ, являются: вода (в разных видах), пена, инертные и негорючие газы, галогенопроизводные углевод дней, специальные порошки, песок Эти вещества осуществляют обычно комбинированное действие на процесс горения Так, вода охлаждает и изолирует (или разбавляет) источник горения; пена оказывает изолирующее и охлаждали на действие; порошки могут ингибировать процесс горения и изолировать твердые горючие вещества от зоны пламени Однако для любой огнетушащего вещества характерна основная (доминирующая) действие Например, вода Видеовызов Юэ, в основном, охлаждающим действием на процесс горения, пена — изолирующая, инертные и негорючие газы — розбавлювальну, галоген-углеводороды и порошки — ингибувальнихльну.

Наиболее распространенная, дешевая и легкодоступная огнетушащего вещества Она имеет большую теплоемкость, благодаря которой происходит интенсивное охлаждение вещества, горит Так 1 л воды при нагревании до 10 00 ° С поглощает около 4-Ю5 Дж теплоты, а при испарении — почти в пять раз больше Кроме того, она смачивает вещества и затрудняет тем самым доступ к ним кислорода воздуха Водяной пар, образующийся пр и тушении пожара водой в закрытых помещениях (1 л воды при испарении образует 1725 л пара), разбавляет воздуха и снижает концентрацию в нем кислорода (при концентрации водяного пара в воздухе 35% и выше объемом процесс горения становится невозможным) Для тушения пожара вода может применяться в различных видах: компактными струями; распыленной и тонкораспыленной, как водяной пар пара.

Вода в виде компактных струй используется для тушения пожаров, слишком развились; пожаров на высоте; когда необходимо подать воду на большие расстояния (до 50-70 м) или предоставить ей значительной ударной с силы для отрыва пламени от горящего материала, для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся рядом с очагом пожара Такой способ тушения пожаров является простым и распространенным однако характеризуется значительными затратами води.

распыленных и тонкораспыленной (каплями менее 100 мкм) струями воды эффективно гасят твердые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости Во время такого тушения пожаров значительно убыв шуються расхода воды «минимально увлажняются и портятся материалы, осаждается дым, создаются наиболее благоприятные условия для испарения воды, а от так — повышение охлаждающей эффекта (при испарении 1 л воды поглощается около 22 o 106 Дж теплоты) и разбавления горючей среды Тушение распыленной и тонкораспыленной водой имеет ряд преимуществ (в первую очередь, уменьшаются затраты во ди) и поэтому в последние годы находит все более широкое применениесування.

Водяной пар пригодна для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м3 и небольших пожаров на открытых площадках и оборудовании Пар увлажняет материалы и предметы, а также разбавляет воздуха, снижая кая тем самым концентрацию кислорода в зоне горения Огнетушащее концентрация водяного пара в воздухе составляет примерно ЗО-35% за объемомераом.

Следует отметить, что как огнетушащего вещества вода имеет также свойства, ограничивающие область ее применения Так, водой нельзя тушить объекты, оборудование, находящиеся под напряжением, поскольку вода является электропроводной Вода вступает в химическую реакцию со щелочными, щелочноземельными металлами, их карбидами, в результате чего выделяется значительное количество тепла и горючих газов, что может привести к взрыву в и распространения пожара Нельзя тушить водой легковоспламеняющиеся жидкости, имеющие меньшую, чем у воды, плотность (бензин, керосин, толуол и др.,), поскольку они всплывают и продолжают гореть на поверхности воды увеличивая тем самым очаг пожара По пленке ЛВЖ, растекалась на поверхности воды, пожар может распространиться на значительное расстояние Кроме того, вода может вызвать порчу, поэтому ее нельзя использовал ать для тушения ценного оборудования и материалов (например, в вычислительных центрах, библиотеках, музеях, картинных галереях и т.п. тощо).

Широко применяется для тушения легковоспламеняющихся жидкостей ее огнетушащее действие заключается в том, что покрывая поверхность вещества, которая горит, она ограничивает доступ горючих газов и паров в зону горения, изолирует вещество от зоны горения и охлаждает наиболее нагретый верхний слой вещества Для непрерывного подачи пены при тушении крупных пожаров используют специальные пенообразующие аппараты — стволы эт итряно-пенные (СПП), пено-генераторы (ГПС) На практике применяют два вида пены: химическую и воздушно-механическойчну.

Химическую пену получают при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователя Такая пена состоит из 80% углекислого газа, 19,7% воды и 0,3% пенообразующие вещества ее плотностью стина составляет около 0,2 г/см3, кратность — 5 (отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована), устойчивость — до 40 мин В связи с высокой стоимостью компонентов, сложностью получения и организации пожаротушения применения химической пены в настоящее время ограничиваетсяься.

Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешении воздуха, воды и пенообразователя Доли этих компонентов составляют соответственно 90, 9,4-9,8 и 0,2-0,6% Воздушно-механическая пена бывает низ зькои (до 10), средней (10-200) и высокой (свыше 200) кратности ее устойчивость зависит от пенообразователя и составляет до 20 мин, но с увеличением кратности она уменьшаетсяься.

Инертные и негорючие газы

Главным образом, углекислый газ и азот, снижают концентрацию кислорода в очаге пожара и тормозят интенсивность горения огнетушащие концентрации этих газов при тушении пожара в закрытом помещении в танов 30-35% от объема помещения Инертные и негорючие газы применяются, как правило, для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, твердых веществ и материалов, оборудования под напряжением, а так ож в случаях, когда использование воды или пены не дает действенного эффекта или оно является нежелательным учитывая значительные убытки (в музеях, картинных галереях, архивах, помещениях с компьютерной техникой и т.д.о).

Наибольший эффект достигается при тушении инертными и негорючими газами пожаров в замкнутых объемах, однако при этом необходимо учитывать вероятность токсического действия на людей углекислого газа

Огнегасительное действие галогеновуглеводнив (хладонов)

Заключается в химическом торможении реакций горения путем разрыва цепных реакций окисления, поэтому их называют ингибиторами, или антикатализатором По сравнению с углекислым газом они более эффектив ективно и благодаря смачиванию могут применяться для тушения тлеющих веществ и материалев.

Ниже приведены галогенопроизводные углеводородов и их огнетушащие концентрации в процентах по объему: бромистый метилен — 2,4%; йодистый метилен — 2,7%; тетрафтордиброметан — 7,5%; бромистый этил — 8,6%; дихлормонофторметан — 9,5% К недостаткам галогеновуглеводнив можно отнести их высокую коррозионную активность, токсичность и стоимость При использовании галогеновуглеводнив для тушения пожаров и необходимо соблюдать правила безопасности частности, приведения в действие хладонов установок пожаротушения допускается только после эвакуации людей из помещенияння.

представляют собой измельченные минеральные соли с различными добавками, которые противодействуют слеживанию и образованию комков Они характеризуются высокой огнетушащей способностью и универсальностью относительно сферы примен ния Огнетушащие порошки можно использовать для различных способов пожаротушения, в том числе для ингибирования и прекращения горения взрывоом.

Различают порошки общего и специального назначения Основным компонентом порошка ПСБ является бикарбонат натрия (техническая сода) ПФ — диамоний фосфат; ПС — карбонат натрия СН — силикагель, насыщенный хладонам.

Выбор огнетушащего вещества зависит от класса пожара В табл 412 приведена классификация пожаров в соответствии с международным стандартом ISO № 3941-77 и ГОСТ 27331-87, а также рекомендованы огнетушащие ве инини.

Способы прекращения горения на пожаре

Безусловно, что без понимания физико-химических основ прекращения горения Нажмите для перехода на ПожВики невозможно успешно решать задачи по тушению пожаров Нажмите для перехода на ПожВики . В этой статье мы рассмотрим основные приёмы и способы прекращения горения на пожаре Нажмите для перехода на ПожВики .

Прекращение горения любого вещества достигается путём физического или химического воздействия на реакцию горения, в результате чего происходит уменьшение количества выделяющегося тепла, снижение температуры Нажмите для перехода на ПожВики горения и, в конечном счете, прекращение реакции окисления. Исходя из этого, выделяют следующие основные способы прекращения горения:

разбавление концентраций реагирующих веществ;

изоляция реагирующих веществ;

охлаждение реагирующих веществ;

химическое торможение реакции горения.

Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием.

Прекращение горения путём разбавления концентрации реагирующих веществ основано на разбавлении воздуха или горючего вещества , поступающего в зону горения, негорючими веществами до того момента, когда образующаяся в зоне реакции смесь станет негорючей. Условия прекращения горения в этом случае требуют, чтобы используемые для данной цели вещества были негорючими, низкотеплопроводными, обладали большой теплоемкостью и не поддерживали горение. К таким веществам относятся: азот, продукты сгорания, двуокись углерода, водяной пар Нажмите для перехода на ПожВики . Их можно вводить непосредственно в факел Нажмите для перехода на ПожВики пламени, а также в объем помещения, где происходит горение.

Прекращение горения путём изоляции реагирующих веществ. В этом случае горючее вещество или зону горения отделяют от воздуха. В качестве огнетушащих средств используются:

твердые листовые материалы (войлок, асбест, металлические крышки и другие);

негорючие Нажмите для перехода на ПожВики сыпучие материалы (песок, тальк и другие);

жидкие вещества (химическая и воздушно-механическая пена, вода в чистом виде и с добавками, повышающими ее вязкость и смачивающую способность);

газообразные вещества (продукты сгорания, азот, двуокись углерода).

Прекращение горения путём охлаждения реагирующих веществ до такого состояния, когда выделяющиеся пары не в состоянии будут воспламениться Нажмите для перехода на ПожВики . Прекращение горения в этом случае достигается применением соответствующих огнетушащих веществ Нажмите для перехода на ПожВики с высокой теплоёмкостью, величиной удельной теплоты плавления и парообразования.

Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что в воздух горящего помещения или непосредственно в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуют с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения. Галоидированные углеводороды – особо активные вещества, оказывающие ингибирующее действие, т. е. тормозящее химическую реакцию горения. Наиболее широкое применение нашли составы на основе брома и фтора. Галоидированные углеводороды и огнетушащие составы на их основе имеют высокую огнетушащую способность при сравнительно небольших расходах. Огнетушащие порошки, которые подаются в горящие объемы в виде аэрозоля (облако из которого окружает зону горения), прекращают горение также путем химического торможения.

Таким образом, знание способов прекращения горения и механизмов их действия, позволит вам грамотно осуществлять выбор огнетушащих веществ и учитывать все особенности их практического использования.

Тема 5. Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества

Основные явления, сопровождающие пожар, — это процессы горения, газо- и теплообмена. Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара. Пожар рассматривается как открытая термодинамическая система, обменивающаяся с окружающей средой веществами и энергией.

Рассмотрим процессы, протекающие на пожаре, и параметры, их характеризующие.

Процесс горения на пожаре горючих веществ и материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскаленных продуктов горения с образованием ламинарного или турбулентного диффузионного пламени.

Основными условиями горения являются (классический треугольник горения):
наличие горючего вещества;
поступление окислителя в зону химических реакций;
непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения.

Возникновение и распространение процесса горения по веществам и материалам происходит не сразу, а постепенно. Источник горения воздействует на горючее вещество, вызывает его нагревание, при этом в большей мере нагревается поверхностный слой, происходит активация поверхности, деструкция и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твердых частиц исходного вещества. Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твердых частиц горючего материала способствует интенсивности процесса его разложения.

Концентрация паров, газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей) достигает критических значений, происходит воспламенение газообразных продуктов и твердых частиц вещества, материала. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления в зоне химической реакции горения. Тогда под воздействием тепла, выделяющегося в зоне горения, происходит разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.

4. Создание изолирующего слоя в горючих материалах разборкой, сжиганием, опашкой их.

6. Создание условий огнепреграждения.

Классификация огнетушащих веществ, способов и приемов прекращения горения

Под огнетушащими веществами в пожарной тактике понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена, порошки и др.).

По основному (доминирующему) признаку прекращения горения тушащие вещества подразделяются на:
• охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.);
• разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т.п.);
• изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.);
• ингибирующего действия (галоидированные углеводороды: бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие составы на их основе и др.).

Однако следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т.е. вода, являясь огнетушащим веществом охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляющего и изолирующего действия.

Охлаждающие огнетушащие вещества. Для охлаждения горящих материалов применяются жидкости, обладающие теплоемкостью. Для большинства горючих материалов применяется вода.

Попадая в зону горения, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество тепла. При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз (из 1 л воды при испарении образуется 1700 л пара), благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны пожара.

Вода обладает высокой термической стойкостью. Ее пары только при температуре свыше 1700 °С могут разлагаться на кислород и водород, усложняя тем самым обстановку в зоне горения. Большинство же горючих материалов горит при температуре, не превышающей 1300 – 1500 °С и тушение их водой не опасно. Однако металлические магний, цинк, алюминий, титан и его сплавы, при горении создают в зоне горения температуру, превышающую термическую стойкость воды. Тушение их водой недопустимо.

Вода имеет низкую теплопроводность, что способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Это свойство в сочетании с предыдущими позволяет использовать ее не только для тушения, но и для защиты материалов от воспламенения.

Малая вязкость и несжимаемость воды позволяет подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением.

Пары воды способны растворять некоторые горючие пары, газы и поглощать аэрозоли. Распыленной водой можно осаждать продукты горения на пожарах в зданиях. Для этих целей применяют распыленные и тонкораспыленные струи.

Некоторые горючие жидкости (жидкие спирты, альдегиды, органические кислоты и др.) растворимы в воде, поэтому, смешиваясь с водой, они образуют негорючие или менее горючие растворы.

Наряду с этим у воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как огнетушащего вещества заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения (72,8 10-3 Дж/м2) она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества.

Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), или, как их еще называют — смачиватели. На практике используют растворы ПАВ, поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды.

Применение растворов смачиваетелей позволяет уменьшить расход воды при тушении пожаров на 35-50%; снизить время тушения на 20-30%, что обеспечивает тушение одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большой площади.

Изолирующие огнетушащие вещества. Создание между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ и материалов — распространенный способ тушения пожаров, применяемый пожарными подразделениями. При его реализации применяются самые разнообразные огнетушащие средства, способные на некоторое время изолировать доступ в зону горения либо кислорода воздуха, либо горючих паров и газов.

В практике пожаротушения для этих целей широкое применение нашли:
жидкие огнетушащие вещества (пена, в некоторых случаях вода и пр.);
газообразные огнетушащие вещества (продукты взрыва и т.д.);
негорючие сыпучие материалы (песок, тальк, флюсы, огнетушащие порошки и т.д.);
твердые тканевые материалы (асбестовые, войлочные покрывала и другие негорючие ткани, в некоторых случаях листовое железо).

Разбавляющие огнетушащие вещества. Для прекращения горения разбавлением реагирующих веществ, применяются такие огнетушащие средства, которые способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючих концентраций, либо снизить содержание кислорода воздуха до концентрации, не поддерживающей горения.

Приемы прекращения горения заключаются в том, что огнетушащие средства подаются либо в зону горения или в горящее вещество, либо в воздух, поступающий в зоне горения.

Наибольшее распространение они нашли в стационарных установках пожаротушения для относительно замкнутых помещений (трюмы судов, сушильные камеры на промпредприятиях и т.д.), а также для тушения горючих жидкостей, пролитых на земле на небольшой площади. Кроме того, разбавление спиртов до 70 % водой — необходимое условие для успешного тушения их в резервуарах воздушно-механической пеной.

Практика показывает, что в качестве разбавляющих огнетушащих средств наибольшее распространение нашли диоксид углерода (углекислый газ), азот, водяной пар и распыленная вода. В гарнизонах, имеющих на вооружении автомобили газоводяного тушения (АГВТ), для целей разбавления концентрации кислорода воздуха, поступающего к зоне горения, возможной использование газоводяной смеси.

При определенной концентрации разбавляющих огнетушащих веществ в воздухе помещения температура горения снижается и становится меньше, чем температура потухания, горение прекращается.

Практика и опыт тушения пожаров показывают, что пламенное горение большинства горючих материалов прекращается при снижении концентрации кислорода в воздухе помещения до 14 – 16 %.

Углекислый газ применяется для тушения пожаров электрооборудования электроустановок, в библиотеках, книгохранилищах и архивах и т.п. Однако им категорически запрещено тушение щелочных и щелочноземельных металлов.

Азот, главным образом, применяется в стационарных установках пожаротушения для тушения натрия, калия, бериллия и кальция. Для тушения магния, лития, алюминия, циркония применяют аргон, а не азот. Диоксид углерода и азот хорошо тушат вещества, горящие пламенем (жидкости и газы), плохо тушат вещества и материалы, способные тлеть (древесина, бумага).

К недостаткам диоксида углерода и азота как огнетушащих веществ следует отнести их высокие огнетушащие концентрации и отсутствие охлаждающего эффекта при тушении.

Водяной пар нашел широкое применение в стационарных установках тушения в помещениях с ограниченным количеством проемов, объемом до 500 м3 (сушильные и окрасочные камеры, трюмы судов, насосные по перекачке нефтепродуктов и т.п.), на технологических установках для наружного пожаротушения, на объектах химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Тонкораспыленная вода (диаметр капель меньше 100 мк) — для получения ее применяют насосы. Создающие давление свыше 2 — 3 МПа (20 — 30 атм) и специальные стволы-распылители.

Попадая в зону горения, тонкораспыленная вода интенсивно испаряется, снижая концентрацию кислорода и разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении. Об эффективности применения тонкораспыленной воды для целей пожаротушения свидетельствуют опыты, проведенные на морских судах, где установлено, что после четырехминутной работы одного ствола высокого давления температура в помещениях кают снижалась с 700 до 100°С, содержание аэрозоля в дыму уменьшалось в 3 раза, увеличивалась освещенность предметов источником света, резко снижалось содержание оксида углерода за счет поглощения водой.

Огнетушащие вещества химического торможения. Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что в воздух горящего помещения или непосредственно в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуя с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения. Поскольку эти вещества оказывают воздействие непосредственно на зону реакции, в которой реагирующие вещества находятся в паровоздушной фазе, они должны отвечать следующим специфическим требованиям:
• иметь низкую температуру кипения, чтобы при малых температурах разлагаться, легко переходить в парообразное состояние;
• иметь низкую термическую стойкость, т.е. при малых температурах разлагаться на составляющие их атомы и радикалы;
• продукты термического распада огнетушащих веществ должны активно вступать в реакцию с активными центрами.

Этим требованиям отвечают галоидированные углеводороды — особо активные вещества, оказывающие ингибирующее действие, т.е. тормозящие химическую реакцию горения. Однако в отношении этих веществ следует напомнить общие требования к огнетушащим веществам и особенно на такое, как токсичность. Наиболее широкое применение нашли составы на основе брома и фтора. Галоидированные углеводороды и огнетушащие составы на их основе имеют высокую огнетушащую способность при сравнительно небольших расходах.

Литература: учебник «Пожарная тактика», справочник ртп Развернутый план занятий.

Условия прекращения горения

При горении в зоне реакции выделяется теплота Q. Часть ее передается внутрь зоны горения Qг, часть – в окружающую среду Qср. Qг расходуется на нагрев горючей системы и способствует продолжению процесса горения. В окружающей среде тепловые потоки воздействуют на горючие материалы, конструкции и при определенных условиях могут вызывать их деформацию.

При установившемся горении в зоне реакции сущ-т тепловое равновесие:

Q = Qг + Qср, кДж

Каждому тепловому равновесию соот-т определенная т-ра горения Тг, или т-ра теплового равновесия. При этом скорость тепловыделения равна скорости теплоотдачи. Эта т-ра не является постоянной и меняется с изменением скоростей тепловыделения и теплоотдачи.

Задача подразделений пож. охраны состоит в том, чтобы конкретными действиями добиваться такого понижения температуры в зоне реакции, при которой горение прекратится. Абсолютный предел такой т-ры называется т-рой потухания

В процессе тушения п. условия прекращения горения создаются:

охлаждением зоны горения или горящего вещества;

изоляцией зоны горения или горящего вещества;

разбавлением реагирующих веществ;

химическим торможением реакции горения.

На практике чаще всего используют сочетание приведенных принципов, среди которых один является в ликвидации горения — доминирующим, а остальные способствующими.

Вид и характер выполнения боевых действий в определенной последовательности направленных на прекращения горения, называют способом тушения пожара.

По принципу прекращения горения способы тушения пожаров делятся

1 способы, основанные на принципе охлаждения зоны горения или горящего вещества;

2 способы, основанные на принципе изоляции реагирующих веществ от зоны горения;

3 способы, основанные на принципе разбавления реагирующих веществ;

4 способы, основанные на принципе химического торможения реакции горения.

Способы охлаждения: сплошными струями воды, распыленными, перемешиванием горючих веществ…

Способы разбавления: струями тонко распыленной воды, газоводяными струями АГВТ, разбавлением ГЖ водой, разбавлением негорючими парами и газами…

Способы изоляции: слоем пены, слоем продуктов взрыва ВВ, созданием разрыва в горючем веществе, слоем огнетушащего порошка, огнезащитными полосами…

Способы химического торможения реакции: огнетушащим порошком, галоидоуглеводородами.

Приемы тушения – это боевые действия л.с. подразд. на конкретном этапе применения средств тушения с целью создания условий прекращения горения.

подача ОС на горящие или защищаемые поверхности;

подача ОС по объему (пр. объемного тушения);

удаление горючих в-в и материалов с путей распространения пожара;

создание искусственных преград на путях распространения горения.

Как способы, так и приемы тушения в ходе тушения п. могут изменяться (пояснить). В конечном итоге, тушение п. должно быть организовано так, чтобы п. нанес наименьший ущерб.

Огнетушащие средства классифицируются по доминирующему принципу прекращения горения по группам: охлаждающего, изолирующего, разбавляющего и ингибирующего действия.

ОС охлаждения: вода, раствор воды со смачивателем, твердый диоксид углерода (в снегообразном виде), водные растворы солей.

ОС изоляции: химическая и воздушно-механическая огнетушащие пены; огнетушащие порошковые составы: ПС, ПСБ-3, СИ-2. П-1А; негорючие сыпучие в-ва (песок, шлаки, флюсы, графит. ), листовые материалы (покрывала, щиты. )

ОС разбавления: инертные газы (СО2, N2, Ar); дымовые газы; водяной пар; тонко распыленная вода; газо-водяные смеси; продукты взрыва ВВ; летучие ингибиторы, образующиеся при разложении галоидоуглеводородов.

ОС хим. торможения реакции: галоидоуглеводороды: бромистый этил, хладоны 114В2 (тетрафтордибромэтан) и 13В1 (трифторбромметан); составы на основе галоидоуглеводородов: 3, 5, 4НД, 7, БМ, БФ-1, БФ-2; водобромэтиловые растворы (эмульсии), огнетушащие порошковые составы.

В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:

1) изоляция очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;

2) охлаждение очага горения ниже определенных температур;

3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;

4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа и воды;

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

ВОДА имеет хорошие охлаждающие свойства: удельная теплоемкость С=4,19 кДж*град, высокая теплота парообразования (2236 кДж/кг). Превращаясь в пар вода разбавляет реагирующие в-ва (1л. Н2О – 1700 л. пара). Довольно низкая теплопроводность способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Значительная термическая стойкость воды (разлагается на О2 и Н2 при т-ре 1700 гр.С) способствует тушению большинства твердых материалов. Способность растворять некоторые жидкости (спирты, ацетон, альдегиды, органические к-ты) позволяет разбавлять их до негорючих концентраций. Вода растворяет некоторые пары и газы, поглощает аэрозоли. Вода доступна, экономически целесообразна, инертна по отношению к большинству в-в и материалов, имеет незначительную вязкость и несжимаемость.

Отрицательные свойства воды: электропроводна, имеет большую плотность (не применяется для тушения нефтепродуктов как основное ОС), способна вступать в реакцию с некоторыми материалами и бурно реагировать с ними (азид свинца взрывается при увеличении влажности до 30%; калий, кальций, натрий, рубидий, цезий металлические реагируют с водой с выделением водорода, возможен взрыв, при подаче компактных струй в битум, происходит выброс усиливается горение…); имеет низкий коэффициент использования в виде компактных струй (пояснить); имеет довольно высокую т-ру замерзания и высокое поверхностное натяжение -72,8*10 3 Дж/м 2 (показать на что это влияет).

Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени.Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении вододй нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой в таких случаях может быть повышен путем подачи ее в распыленном состоянии.Вода, содержащая различные соли и поданная компактной струей, обладает значительной электропроводностью, и поэтому ее нельзя применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением.

Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными). Для подачи воды в эти установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах водопроводы.

Для того, чтобы обеспечить тушение пожара в начальной стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны.

По способу создания давления воды пожарные водопроводы подразделяют на водопроводы высокого и низкого давления. Пожарные водопроводы высокого давления устраивают таким образом, чтобы давление в водопроводе постоянно было достаточным для непосредственной подачи воды от гидрантов или стационарных лафетных стволов к месту пожара. Из водопроводов низкого давления передвижные пожарные автонасосы или мотопомпы забирают воду через пожарные гидранты и подают ее под необходимым давлением к месту пожара.

К установками водяного пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки. Они представляют собой разветвленную, заполненую водой систему труб, оборудованную специальными головками. В случае пожара система реагирует (по-разному, в зависимости от типа) и орошает конструкции помещенеия и оборудования в озне действия головок.

Вода со смачивателем. Снижено поверхностное натяжение (до 36,4*10 3 Дж/м 2 ). Хорошая проникающая способность (при тушении волокнистых материалов, торфа, сажи…). Позволяет уменьшить расход воды на 30-50%, а также продолжить тушение пожара.

Виды и концентрация смачивателя в воде: ДБ – 0,2…0,25%; Сульфанол НП-1, НП-5 – 0,3…0,5; Сульфанол Б – 1,5…2%; Эмульгатор ОП-4 – 1,95…2,1%; Пенообразователь ПО-1 – 3,5…4%; ПО-1Д – 6…6,5%

Тонко распыленная вода (размер капель менее 100мк), получается в стволах-распылителях (специальных), гидротрансформаторах при высоком давлении (200…3м). Струи орошают значительную поверхность, обладают повышенным охлаждающим эффектом, хорошо разбавляет горючую среду, осаждает дым, снижает т-ру. Меньше проливается воды. Кроме ТГМ тушат нефтепродукты. Применяют для защитных действий