3. Средства тушения

3.1. Общие cведения о пожаротушении

Пожаротушение – это комплекс мероприятий и действий, направленных на ликвидацию возникшего пожара. Поскольку для возникновения и развития процесса горения, приводящего к пожару, необходимы присутствие горючего вещества, окислителя, источника зажигания и непрерывный поток тепла от очага пожара к горючему материалу или в свежую горючую газовую смесь, для прекращения горения достаточно исключить какой-либо из указанных факторов. Следовательно, пожаротушение можно обеспечить:

- изоляцией очага горения от воздуха или снижением содержания кислорода в воздухе, что достигается разбавлением воздуха негорючими газами до концентрации кислорода, при которой не может происходить горение;

- охлаждением очага горения до определенных температур;

- интенсивным торможением (ингибированием) скорости химических реакций в пламени;

- механическим срывом пламени ильной струей газа или воды;

- созданием условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы и при уменьшении сечения последних до установленной величины распространение пламени прекращается.

Для создания этих условий применяют различные огнетушащие вещества и составы (называемые в дальнейшем средствами тушения). В качестве средств тушения применяют:

воду, подаваемую в очаг пожара сплошными или распыленными струями;

воду с добавками (смачивателями, против замерзания и т. д.);

пены (воздушно-механическую различной кратности, химическую);

инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, водяной пар);

галогеноуглеводороды (хладоны 13В1, 12В1, 114В2);

порошки;

комбинированные составы.

Эффект воздействия всех существующих средств тушения на горение зависит от физико-химических свойств горящих материалов, условий их горения и других факторов. Водой можно охлаждать и изолиро­вать (или разбавлять) очаг горения, пенными средствами — изолировать и охлаждать, хладонами — ингибировать горение и разбавлять воздух, порошками — ингибировать горение и преграждать распространение пламени устойчивым порошковым облаком. Однако для любого средства тушения характерно какое-либо одно доминирующее огнетушащее воздействие. Например, вода оказывает преимущественно охлаждающее воздействие, пены — изолирующее, хладоны и порошки— ингибирующее.

В зависимости от условий одно и то же средство может проявлять различное огнетушащее действие. Так, при тушении металлов порошки оказывают изолирующее действие, а при подавлении горения углеводородных горючих — ингибирующее. Большинство средств тушения не является универсальным, т. е. приемлемым для тушения пожаров любых веществ и материалов. В ряде случаев средства тушения несовместимы с горящими материалами (например, вода реагирует со взрывом с щелочными металлами, некоторыми металло-органическими соединениями и др.).

Таблица 3.1. Классификация пожаров по ГОСТ 27331-87 и СТ СЭв5637-86

Класс пожара	Характеристика класса	Подкласс пожара	Характеристика подкласса	Рекомендуемые средства тушения
А	Горение твердых веществ	А1 А2	Горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (древесина, бумага, текстиль) Горение твердых веществ без тления (пластмассы, каучук)	Вода со смачивателем, хладоны, порошки АБС Все виды огнетушащих средств
В	Горение жидких веществ	В1 В2	Горение жидких веществ, нерастворимых в воде (бензин, нефтепродукты и др.) Горение жидких веществ, растворимых в воде (спирт, ацетон и др.)	Пены, распыленная воды, хладоны, порошки класса ВСЕ Пена на основе ПО-1с, ПО «Форэтол», распыленная вода, хладоны, порошки класса ВСЕ
С	Горение газообразных веществ	-	Бытовой газ, аммиак, пропан и др.	Объемное тушение и флегматизация газовыми составами, порошки, вода для охлаждения оборудования
D	Горение металлов и металлосодержащих веществ	D1 D2 D3	Горение легких металлов (Ал, Мг и их сплавы) за исключением щелочных Горение щелочных металлов Горение металлосодержащих веществ (металлорганика, гидриды металлов и др.)	Порошки класса D типа П-2АП Порошки класса D, ПС, МГС, Рс глинозем Порошок класса D типа СН-2

В табл. 3.1 дана классификация пожаров в зависимости от физико-химических свойств горючих материалов и возможности их тушения различными средствами.

Соответствующие указанным классам пожаров огнетушащие средства также обозначают символом классапожара.

Например, огнетушащие порошки ВСЕ, АВСЕ, D предназначены для тушения пожаров соответствующих классов; порошки АВСDЕ являются универсальными.

Как видно из табл. 3.1, для тушения одного и того же материала можно применять различные средства. При выборе средств тушения следует исходить из возможности получения наилучшего огнетушащего эффекта при минимальных затратах.

Под способом пожаротушения понимают совокупность методов физико-химического воздействия на очаг горения и доставки (подачи) средств тушения. Известны различные способы пожаротушения, которые классифицируют по виду средств тушения, методу их применения (подачи), окружающей обстановке, назначения. Все способы подразделяют на поверхностное тушение (подача средств тушения непосредственно в очаг пожара) и объемное тушение (создание в районе пожара газовой среды, не поддерживающей горения). Поверхностное тушение, называемое также тушением по площади, можно применять почти дли всех видов пожаров. Для его реализации необходимы средства, которые можно подавать в очаг пожара на расстоянии (жидкостные, пены, порошки). Объемное тушение можно применять в ограниченном объеме (в помещениях, отсеках, галереях и т. п.). Для объемного тушения необходимы такие средства, которые могут распределяться в атмосфере защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве средств объемного тушения применяют инертные газовые разбавители, хладоны, порошки и комбинированные составы на основе хладонов. Объемное тушение можно использовать и для предупреждения образования взрывоопасных смесей разбавлением среды в защищаемом объеме до такого содержания в ней разбавителя (флегматизатора), при котором эта среда будет вне области воспламенения независимо от концентрации горючего вещества (газа, пара или аэровзвеси). В этом случае имеют дело со способом флегматизации.

Нормативными параметрами пожаротушения являются время тушения, интенсивность подачи средств тушения и удельное количество средства, обеспечивающее прекращение горения. Параметры пожаротушения связаны следующей зависимостью:

G=lt, (3.1)

где G— удельное количество средства тушения, необходимое для прекращения горения, кг/м (при поверхностном тушении) и кг/м³ (при объемном тушении и флегматизации); l —интенсивность подачи средства тушения, кг/(м²-с) при поверхностном тушении и кг/(м³-с) при объемном тушении и флегматизации; t— время подачи средства тушения, с (мин).

Огнетушащую эффективность (способность) средств и способов тушения оценивают по минимальной величине G. Чем меньше G, тем эффективнее средство тушения и способ пожаротушения. Обычно минимальное значение G _min для каждого средства и способа достигается при оптимальных условиях, определяемых оптимальными величинами l_ОПт и t_опт. Величина G_min называется нормативной (или оптимальной) и обозначается Gн (или Gопт) и в соответствии с этим: lн (lопт) и tн (t опт.).

Значения оптимальных величин нормативных параметров пожаротушения определяются построением зависимости G = f(l), имеющей экстремальный характер с четко выраженным минимумом (рис. 3.1). Область пожаротушения находится в заштрихованной части.

Рис. 3.1. Зависимость удельного количества огнетушащего вещества G от интенсивности подачи вещества l

Вне ее тушение не достигается при сколь угодном значении G. Значения G_ОПт, lот и G_опт устанавливаются по минимуму этой зависимости. Такой вид связи между нормативными параметрами характерен для всех способов и средств пожаротушения. Но для пенного пожаротушения lи определяют по критическому значению lkp (см. разделы 3.2 и 3.3). Природа экстремального характера зависимости G = f(1) изучена недостаточно |и, по-видимому, специфична для каждого способа тушения.