2.1.17.8. Тушение инертными разбавителями

Объемное тушение основано на создании в защитном объекте среды, не поддерживающей горение, и является одним из наиболее эффективных способов пожарной защиты помещений. Наряду с возможностью быстрого тушения этот способ обеспечивает предупреждение взрыва при накоплении в помещении горючих газов и паров.

В качестве огнетушащих составов при этом способе используют инертные разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы) и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие вещества).

Горение большинства веществ прекращается при снижении содержания кислорода в окружающей среде до 12 - 15 % (об.), а для веществ, характеризуемых широкой областью воспламенения (водород, ацетилен), металлов (калий, натрий и др.), некоторых гидридов металлов и металлорганических соединений, тлеющих материалов - до 5 % (об.) и менее.

Тушение при разбавлении среды инертными разбавителями связано с потерей тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции./ Несколько большая флегматизирующая эффективность диоксида углерода в сравнении с азотом объясняется более высокой его теплоемкостью.

Диоксид углерода наиболее широко применяют для объемного тушения пожаров на складах ЛВЖ, в аккумуляторных станциях, сушильных печей, стендов для испытания двигателей, электрооборудования и др. Диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, некоторых гидридов металлов и соединений, в молекулы которых входит кислород.

Диоксид углерода используется в стационарных установках, а также в ручных (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) и возимых (УП-2М) огнетушителях. Особенностью диоксида углерода является его способность при дросселировании образовывать хлопья «снега». При поверхностном тушении «снежным» диоксидом углерода его разбавляющее огнетушащее действие дополняется охлаждением очага горения.

В тех случаях, когда нельзя применить диоксид углерода, используют азот или аргон, причем последний тогда, когда имеется опасность образования нитридов металлов, имеющих взрывчатые свойства (нитриды магния, алюминия, лития, циркония и др.).

Для большинства веществ огнетушащая концентрация диоксида углерода составляет 20 - 30 % (об.). В нашей стране нормативная огнетушащая концентрация при объемном тушении методом затопления принята равной 0,7 кг на 1 м³ помещения. Расход СО₂ для создания этой нормативной концентрации зависит от заданной интенсивности тушения (времени тушения), конструктивных особенностей помещения, его объема и др.

Согласно нормам масса основного запаса диоксида углерода (т, кг) для установок объемного тушения определяется по формуле

(17.10)

где k₂ – коэффициент, учитывающий вид горючего (табл.17.10);

k₃ – коэффициент, учитывающий утечку СО₂ через неплотности, принят равным 0,2 кг/м²;

А₁ – суммарная площадь ограждающих конструкций, м²;

А₂ – суммарная площадь открытых проемов, м²;

0,7 – нормативная огнетушащая концентрация, кг/м³;

V – объем помещения, м³.

Таблица 17.10. Значение коэффициента k₂ для различных материалов

Целлюлозосодержащие	2,25	Ацетон	1,0
Пыль бурых углей	1,5	Ацетилен	2,5
Пыль каменноугольная	1,5	Бензол	1,1
Хлопок	2,0	Водород	3,15
Бумага гофрированная	2,25	Дизельное топливо	1,0
Порошок пластмасс	2,0	Керосин	1,0
Пыль каучуковая	1,5	Масла	1,0
Пыль древесная (древесная мука)	1,5	Спирт метиловый	1,6
Полистирол	1,0	Спирт этиловый	1,3
Полиуретан	1,0	Серный эфир	1,45

Время подачи СО₂ принимают: при до 120 с, при до 60 с.

При постоянно открытых проемах, суммарная площадь которых не превышает 10 % от площади ограждающих конструкций помещений, принимают дополнительный расход СО₂, равный 0,2 кг на 1 м² проема.

По нормам, существующим в нашей стране, расчетный объем СО₂ при локальном объемном тушении определяют из условий, что все габариты защищаемого участка должны быть увеличены на 1,0 м. Норма расхода СО₂ при этом составляет 6,5 кг/м³.

При проектировании систем объемного пожаротушения помимо норм расхода и интенсивности подачи газа важное значение имеет выбор рационального способа подачи газа.

При устройстве систем объемного пожаротушения инертными газами встречаются с двумя проблемами - возможности применения способа ограничиваются размерами защищаемых помещений и необходимостью учитывать опасность поражения людей, вызываемого удушьем. Первая проблема обусловлена тем, что при очень большом объеме помещения трудно обеспечить подачу требуемого количества газа за допустимое время, при этом требуется столь большое число баллонов, что их стоимость становится больше стоимости защищаемого объекта.

При проектировании систем объемного пожаротушения необходимо предусматривать сигнализирующее устройство, предупреждающее о пуске системы тушения в действие. Промежуток времени между сигналом и пуском установки должен быть достаточным для эвакуации людей из помещения.