3. Огнегасящие свойства воды, пены и углекислого газа.

Огонь безжалостен, но люди, подготовленные к этому стихий­ному бедствию, имеющие под руками даже элементарные средства пожаротушения выходят победителями в борьбе с огнем.

Горение – сложный химический процесс, в основе которого лежит реакция окисления горючих веществ, т.е. соединения их с кислородом воздуха или другими окислителями.

Обычно в воздухе содержится 21% кислорода. Для поддержания горения достаточно 16%. При более низкой концентрации происходит тление горючих веществ, которое прекращается при содержании кислорода в воздухе меньше 8%. Поэтому одним из основных способов подавления горения является снижение концентрации кислорода в воздухе путем введения в зону горения инертных газов, паров и аэрозолей негорючих веществ. Прекратить горение можно:

• охлаждением зоны горения;

• изолированием горючих веществ от зоны горения;

• химическим торможением реакции горения.

В соответствии с этим все огнегасящие вещества делятся на :

• разбавляющие ( водяной пар, инертные газы, порошковые составы);

• охлаждающие (вода, твердый углекислый газ, пена);

• изолирующие (пена химическая и воздушно-механическая, порошковые составы);

• химически тормозящие реакции горения (галлоидированные углеводороды, порошковые составы).

Большинство огнегасящих средств обладают комбинированным действием.

Огнегасящее свойство воды основано на большой ее теплоемкости (4,18 кДж / г К). снижая температуру при горении, она тем самым гасит загорание. Существенный недостаток воды – ее электропроводность, поэтому тушение водой электроустановок, находящихся под напряжением категорически запрещается. Запрещается тушить водой легковоспламеняющиеся вещества и масла, т.к. они легче воды, всплывают, продолжая гореть, и разносятся водой, а также вещества, вступающие в химическую реакцию с водой.

Углекислый газ можно использовать для тушения практически всех горящих материалов. Огнегасящее свойство углекислого газа основано на изолировании доступа кислорода и охлаждении горящего вещества. Наиболее часто углекислый газ применяют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, что позволяет быстро создать над их поверхностью инертную атмосферу. Углекислый газ не обладает электропроводностью, поэтому его широко используют для защиты электроустановок. Углекислый газ не причиняет моральный ущерб, так как углекислота из снегообразного состояния переходит в газообразное, минуя жидкую фазу, не размягчает и не портит предметы, боящиеся воды, поэтому углекислый газ – удобное средство для защиты помещений, где находятся материальные ценности, например, хранилище мехов, архивов, машинных узлов ЭВМ. Он не причиняет вреда оборудованию и материалам, а поэтому ликвидация пожара сводится к минимуму. Подача углекислого газа в больших количествах для тушения пожара может создать опасные факторы для работающих. Оседающие «снежные хлопья» углекислого газа способны серьезно снизить видимость во время работы. Кроме того, температура твердого СО₂ – (- 78,5⁰), что создает опасность обморожения при попадании на кожу. Во избежании обморожения рук нельзя дотрагиваться до металлического раструба. При переходе углекислоты их жидкого состояния в газообразное происходит увеличение объема в 400-500 раз.

Углекислотные огнетушители выпускаются как ручные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), так и передвижные (ОУ-25, ОУ-80). Огнету­шители одинаковы по устройству и состоят из сталь­ного высокопрочного баллона, в горловину которого ввернут раструб. В огнетушителе ОУ-8 раструб присоединяется к запорной головке через бронированный шланг длиной 0,8 м. Баллоны огнетушителей заполнены жидкой углекислотой под давлением 6-7 МПа.

В качестве рабочего заряда в огнетушителях используют сжиженный под давлением углекислый газ. Для приведения в действие углекислотного огнетушителя необходимо направить раструб на очаг пожара и отвернуть до отказа маховичок или нажать на рычаг запорно-пускового устройства. После этого двуокись углерода выбрасывается наружу в виде белых снежных хлопьев. Баллон огнетушителя надо держать вертикально, в горизонтальном положении он работает хуже. Продолжительность работы огнетушителя – 30-60 с. Температурный режим хранения и применения углекислотных огнетушителей от минус 40 °С до плюс 50 °С. Углекислотные огнетушители периодически взвешивают, чтобы убедиться, что они не разрядились.

Пена образуется двумя способами – механическим и химическим. По сравнению с химической пеной воздушно-механическая менее стойкая, но более экономичная, легко и быстро получается, безвредна для людей и животных, почти неэлектропроводна и не вызывает коррозии металла. Воздушно-механическая пена получается при интенсивном перемешивании воздуха с водным раствором пенообразователя в специальных автоматах-пеносмесителях, химическая пена – при смешивании серной кислоты (с добавлением сернокислого железа) с бикарбонатом натрия. Химическая пена состоит из 87% СО₂, 12% Н₂О и 1% пенообразующего вещества. Сернокислое железо повышает прочность пены – она дольше не разрушается. Выделяющийся при реакции углекислый газ вспенивает содержимое. Огнегасящее свойство пены заключается в изоляции горящего вещества и в уменьшении концентрации О₂ двуокисью углерода (СО₂).

Образование пены при смешивании кислотных и щелочных частей заряда используют в химических пенных огнетушителях ОХП. Огнетушитель ОХП-10 применяют для тушения обычных горящих материалов (дерева, материи, бумаги, пластмассы) и легковоспламеняющихся жидкостей. Нельзя применять его для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, т.к. его струя содержит водный раствор солей, который электропроводен, а также для тушения щелочных металлов, вступающих в реакцию с водой. Недостатки химических пенных огнетушителей – узкий температурный диапазон применения (+5 ⁰С - +45 ⁰С), токсичность, возможность повреждения объекта тушения и недолговечность зарядов.

Из химических пенных огнетушителей наибольшее применение получили огнетушители: ОХП-10, ОП-М и ОП-9ММ (густопенные химические), ОХВП-10 (воздушно-пенный химический).

Огнетушитель химический пенный ОХП-10 представляет собой стальной сварной корпус, в который помещена щелочная часть заряда. Она состоит из водного раствора бикарбоната натрия. Для повышения стойкости пены добавляют небольшое количество вспенивателя. Кислотная часть заряда помещена в полиэтиленовый стакан и представляет собой водную смесь серной кислоты с сернокислым окисным железом. В нерабочем состоянии кислотная часть заряда закрыта клапаном. Для приведения огнетушителя в действие поворачивают рукоятку запорного устройства на 180°, переворачивают огнетушитель вверх дном и направляют спрыск в очаг загорания. При повороте рукоятки клапан, закрывающий горловину кислотного стакана, поднимается, кислотный раствор свободно выливается из стакана, смешивается с раствором щелочной части заряда. Образовавшийся в результате реакции углекислый газ интенсивно перемешивает жидкость, обволакивается пленкой из водного раствора, образуя пузырьки пены.

Давление в корпусе огнетушителя резко повышается и пена выбрасывается через спрыск наружу.

При тушении твердых материалов струю направляют непосредственно на горящий предмет под пламя, в места наиболее активного горения. Тушение горящих жидкостей, разлитых на открытой поверхности, начинают с краев, постепенно покрывая пеной всю горящую поверхность, во избежании разбрызгивания.

Объем пены – 43 л, длина струи – 6 м, время действия – 60 с.

Воздушно-пенные огнетушители бывают ручные (ОВП-5 и ОВП-10) и стационарные (ОВП-100, ОВПУ-250).

Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10 состоит из стального корпуса, в котором находится 4-6 % водный раствор пенообразователя ПО-1, баллончика высокого давления с углекислотой, для выталкивания заряда, крышки с запорно-пусковым устройством, сифонной трубки и раструба-насадки для получения высоко кратной воздушно-механической пены.

Огнетушитель приводится в действие нажатием руки на пуско­вой рычаг, в результате чего разрывается пломба и шток прокалы­вает мембрану баллона с углекислотой. Последняя, выходя из бал­лона через дозирующее отверстие, создает давление в корпусе ог­нетушителя, под действием которого раствор по сифонной трубке поступает через распылитель в раструб, где в результате перемеши­вания водного раствора пенообразователя с воздухом образуется воздушно-механическая пена.

Кратность получаемой пены (отношение ее объема к объему продуктов, из которых она получена, составляет в среднем 5, а стойкость (время с момента ее образования до полного распада) -20 минут). Стойкость химической пены 40 минут.