Огнетушащие вещества

Принципы прекращения пожара. Прекращение горения осуществляется на основе следующих известных принципов:

-охлаждение реагирующих веществ,

- изоляция реагирующих веществ от зоны горения,

-разбавление реагирующих веществ до негорючих концентраций,

-химическое торможение реакции горения.

Охлаждение участвующих в горении веществ ведет к снижению активности процессов, протекающих при горении а затем и к их прекращению. В тепловой теории тушении пламени условно принято, что температурой потухания для большинства углеводородных горючих веществ и материалов является 1000 ºС.

Изоляция, реагирующих веществ при горении основана на создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя, что ведет к прекращению горения.

Разбавление. Для прекращения горения разбавлением реагирующущих веществ в парогазовую среду вводят вещества, которые способны разбавлять горючие пары или газы до негорючих концентраций или снизить содержание кислорода воздуха до концентраций не поддерживающих горение (обычно ниже 14-16%). Наибольшее распространение этот принцип получил при тушении пожаров в относительно замкнутых помещениях, установках. При определении концентрации реагирующих веществ температура газовой среды в помещении снижается и становится меньше температуры затухания. Горение прекращается.

Огнетушащие вещества химического торможения подаваемые в горящее помещения или в зону горения, взаимодействуют с горящей средой образуют с ней либо негорючие, либо менее химически активные соединения. Наиболее широкое применение нашли соединения брома и фтора. Однако они часто не отвечают требованиям нетоксичности.

На практике рассмотренные принципы прекращения горения реализуются комплексно.

Требования к огнетушащим веществам. Огнетушащие вещества разделяются по агрегатному состоянию (жидкие, пенные, порошковые составы, газы) и по реализуемому принципу прекращения горения (четыре рассмотренных выше принципа прекращен горения – охлаждение, изоляция, разбавление, химическое торможение).

Наиболее широкое применение нашли огнетушащие составы, преобладающими принципами действия которых являются охлаждение горящих веществ и изоляция реагирующих веществ от зоны горения.

Огнетушашие вещества должны: обладать высокой эффективностью тушения при малом их расходе, быть доступными, дешевыми и простыми в применении, не оказывать вредного воздействия на окружающую среду.

Основные виды огнетушащих веществ.

Вода. К жидким огнетушащим веществам в первую очередь относится вода и водные растворы. Вода получила наибольшее распространение в качестве огнетушащего вещества благодаря части ее свойств.

Вода универсальна, доступна, эффективна. Доминирующим принципом действия является охлаждение реагирующих веществ. Воду применяют при тушении кроме следующих редких случаев: водой нельзя тушить горючие вещества и материалы, с которыми вода вступает в интенсивное химическое взаимодействие с выделением тепла и горючих компонентов (некоторые кислоты и щелочи).

Некоторые горючие жидкости (спирты, альдегиды и др.) растворимы в воде и, смешиваясь с ней, образуют менее горючие или негорючие жидкости.

Водой нельзя тушить пожары с температурой выше 1800-2ОООоС, т.к. при таких температурах происходит диссоциация воды на водород и кислород, что интенсифицирует процесс горения. Однако большинство горючих материалов горит при более низких температурах. По указанной причине недопустимо применять воду при тушении горящих магния, цинка, алюминия и некоторых других металлов и сплавов.

Водой нельзя тушить пожары при которых не обеспечивается безопасность пожарных (например электроустановки под высоким напряжением).

Воду затруднительно применять при низких температурах, т.к. она обладает высокой температурой замерзания.

Кроме того, отрицательными свойствами воды являются малая вязкость и высокое поверхностное натяжение, что приводит к плохой смачиваемости волокнистых веществ.

Водой затруднительно тушить горящие жидкости, имеющие меньшую плотность, чем плотность воды. Ввиду этого вода мало пригодна для тушения нефтепродуктов.

При тушении пожаров воду используют в виде струи, капель различной степени дисперсности или пара.

Для снижения недостатков воды как огнетушащего средства в нее вводят добавки, например, поверхностно активные вещества.

Пены. В практике пожаротушения широкое применение находят пены. Различают химические и воздушно-механические пены.

Трудно получения химических пен, их дороговизна и токсичность ограничивают их применение.

Воздушно-механическая пена получается в результата механического перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом.

Пена характеризуется дисперсностью, вязкостью, теплопроводностью и стойкостью. Отношение объема пены к объему ее жидкой фазы называется кратностью. Наиболее широко применяются пены кратности от 70 до 150.

Основное огнетушащее свойство пен – это изолирующая способность.

Порошковые огнетушащие составы. Из порошковых огнетушащих составов (ПОС) в нашей стране наибольшее значение получили ПОС на основе бикарбоната натрия и фосфата аммония.

Механизм прекращения горения с помощью ПОС разнообразен. Доминирующий механизм зависит от вида горючего, режима горения, вида ПОС и др. причин.

ПОС прежде всего действует простым физическим разбавлением реагентов.

При этом нагреваясь ПОС отнимают значительное количество тепла от реагирующих веществ.

Достоинством ПОС является их универсальность и высокая огнетушащая эффективность. Но они склонны к увлажнению при хранении, их сложно подавать в зону горения.

Диоксид углерода. Для тушения некоторых горючих материалов применяется твердый диоксид углерода, который при нагревании переходит в газ, минуя жидкую фазу. Им тушат материалы, портящиеся от влаги. Механизм тушения заключается в охлаждении горящих материалов и разбавлении продуктов их разложения диоксидом углерода.

Газы. Из числа газов при тушении пожаров находят применение диоксид углерода, азот, водяной пар, реже гелий, аргон. При их применении наиболее часто реализуется принцип разбавления реагирующих веществ.

Периоды тушения пожаров. В тушении пожара условно выделяются периоды локализации и ликвидации пожара.

Пожар считается локализованным, когда нет угрозы людям и животным, угрозы взрывов и обрушений, развитие пожара ограничено и обеспечена возможность его ликвидации имеющими силами и средствами.

Пожар считается ликвидированным когда горение прекращено и обеспечено предотвращение возобновления горения.