17. Назначение, область применения и классификация установок порошкового пожаротушения.

Порошковое пожаротушение — тушение пожара огнетушащим порошковым составом. В ряде случаев порошки являются единственным огнетушащим веществом, пригодным для тушения специфических типов пожаров[1]:172 (например, при горении щелочных металлов). Основные свойства[править | править исходный текст]

Порошки условно можно разделить на порошки общего назначения (ПФ, ПСБ, ПИР АНТ) — для тушения пожаров классов А, В, С, и специального назначения, например: МГС — для тушения натрия и лития, PC — для тушения щелочных металлов и др. В России организовано производство порошков ПСБ-3 (пожары классов В, С; тушение электроустановок), ПИРАНТ-А (пожары классов А, В, С; тушение электроустановок) и ПХК (пожары классов В, С, D; тушение электроустановок). Таким образом, перекрываются все существующие классы пожаров, а выбор порошка определяется условиями защищаемого объекта. Порошки хранят в специальных упаковках, предохраняющих их от увлажнения, и подают в очаг горения сжатыми газами. Порошки нетоксичны, малоагрессивны, сравнительно дёшевы, удобны в обращении.[6]

До настоящего времени механизм огнетушащего действия порошков ещё недостаточно ясен. Огнетушащая способность порошков обусловлена действием следующих факторов:

охлаждением зоны горения в результате затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;

разбавлением горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;

эффектом огнепреграждения, достигаемым при прохождении через узкие каналы, создаваемые порошковым облаком;

ингибирование химических реакций, обуславливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами разложения и испарения порошков или гетерогенным обрывом цепей на поверхности порошков или твёрдых продуктов их разложения.[7]

Обоснованные параметры интенсивности подачи порошка в автоматическом режиме существуют только для тушения пожаров металлов. Для тушения пожаров других классов необходимо определять интенсивность опытным путем для конкретной установки пожаротушения или модуля.[8]:65

Гидрокарбонат натрия NaHCO3

При экспериментальном исследовании большой группы солей в виде порошка, было выяснено, что одни порошки слабо влияют на скорость горения, а другие даже при незначительной концентрации резко снижают скорость распространения пламени. Первая группа (например Al2O3, CuO) была названа термическими порошками. Термические порошки приводят к гашению охлаждением пламени. Вторая группа была названа химическими порошками.[9]:115

Автоматические установки порошкового пожаротушения должны обеспечивать:

своевременное обнаружение пожара автоматической установкой пожарной сигнализации, входящей в состав автоматической установки порошкового пожаротушения;

подачу порошка из распылителей автоматических установок порошкового пожаротушения с требуемой интенсивностью подачи порошка.[51]

Область применения[править | править исходный текст]

Автоматические установки порошкового пожаротушения применяются для ликвидации пожаров A,B,C и электрооборудования (электроустановок под напряжением).[52]

Огнетушащие порошки не рекомендуется применять при тушении пожаров в помещениях, где имеется аппаратура с большим количеством открытых мелких контактных устройств.[53]:177

Световой оповещатель «Порошок не входи»

Одновременная работа автоматических установок порошкового пожаротушения и систем противодымной вентиляции в помещении пожара не допускается.[54]

Запрещается применение установок:

в помещениях, которые не могут быть покинуты людьми до начала подачи огнетушащих порошков;

в помещениях с большим количеством людей (50 человек и более).[55]

При возможном неконтролируемом нахождении людей в защищаемой зоне должно осуществляться автоматическое отключение дистанционного пуска установки пожаротушения.[56]

Модули системы порошкового пожаротушения. Перепланировка в торговом центре сделана после монтажа системы. В результате система оказалась неработоспособна

Применение порошковых средств пожаротушения может вызвать дополнительные опасные факторы, такие как: потеря видимости, токсичность аэровзвеси огнетушащего порошка, психологический стресс при срабатывании импульсных устройств. При создании в защищаемом помещении нормативной огнетушащей концентрации порошка 200…400 г/м³ со средним размером частиц 30…50 мкм происходит снижение видимости до 20…30 см. При применении автоматических установок порошкового пожаротушения импульсного действия в помещениях с пребыванием людей возникает полная потеря видимости, что может присти к панике, резкому осложнению эвакуации людей и человеческим жертвам, как при штатном, так и при ложном срабатывании системы порошкового пожаротушения. При этом, согласно данным NFPA 2010 Standard for Fixed Aerosol Fire-Extinguishing Systems огнетушащие порошки обладают прямым ингаляционным воздействием на человека.

Согласно Правилам одобрения к применению Underwriters Laboratories (США и Австралия), Factory Mutual (США), Environmental Laboratories (США и Австралия) и Environmental Protection Agency (США) автоматические средства стационарных установок порошкового пожаротушения не допускаются к применению в помещениях не только с постоянным, но и временным пребыванием людей.[57]

Срабатывания с пострадавшими[править | править исходный текст]

21 августа 2006 года в Томске в магазине «Холидей-классик» во время грозы сработала система из девяти модулей порошкового пожаротушения «Буран». Три человека были госпитализированы с «острым ингаляционным отравлением».

23 мая 2010 года в селе Иванов на Украине на деревообрабатывающем предприятии попадание молнии в электроподстанцию привело к срабатыванию системы порошкового пожаротушения. Пострадало 11 рабочих[58].

15 сентября 2010 года около часа дня в Курске в торговом комплексе «ГриНН» при проведении монтажных работ на всей площади второго этажа здания сработала автоматическая система порошкового пожаротушения. 250 человек эвакуировали. Пострадала женщина возрастом 61 год, с черепно-мозговой травмой была доставлена в больницу. На месте работали пожарные подразделения по вызову № 2, дежурная смена аварийно-спасательной службы[59]. В том же торговом комплексе 1 мая 2009 года в 7 часов утра сработала система порошкового пожаротушения[60].

25 апреля 2012 года трое пострадавших обратились к врачам после срабатывания системы порошкового пожаротушения в магазине «М-Видео» в Москве на Измайловском валу.[61]

18. Назначение, устройство, принцип работы и особенности применения установок пожаротушения аэрозолеобразующими составами.

Автоматические установки аэрозольного пожаротушения

1. Назначение, область применения и классификация аэрозольных автоматических установок пожаротушения

Одним из способов тушения пожара в помещении является объёмный способ, при котором во всём защищаемом объёме создаётся среда, не поддерживающая горение. До середины 90-х годов ХХ века в качестве наиболее широко используемых огнетушащих веществ при объёмном способе тушения применялись инертные газовые разбавители (двуокись углерода, азот, водяной пар, аргон и др.), а также химически активные галлоидоуглеводороды – хладоны (фреоны или галлоны) 12В1, 13В1, 114В2.

Поскольку инертные разбавители в силу своих физико-химических свойств имеют низкую огнетушащую способность, то для тушения пожара их требуется значительное количество. Более эффективными по сравнению с ними являются хладоны, которые до настоящего времени наиболее широко применялись в установках объёмного пожаротушения. На их долю приходилось около 80 % от всех используемых огнетушащих веществ.

Однако, по мнению многих учёных, присутствие применяемых при тушении пожаров хладонов (в том числе бромхлорсодержащих) в верхних слоях атмосферы является одной из причин разрушения озонового слоя Земли. Для оценки степени воздействия на этот процесс различных галоидоорганических соединений, включая и огнетушащие бромхлорхладоны, был введён показатель озоноразрушающего потенциала (ОРП). В целях защиты от разрушения озонового слоя Земли в 1987 г. в Монреале 23 страны, включая Россию, подписали протокол, обязывающий снизить производство и потребление озоноразрушающих веществ. На основании этого заключения международным сообществом, в которое входит Россия, был принят ряд документов (Венская конвенция, Монреальский протокол, поправки к протоколу (Лондонские и Копенгагенские)) о поэтапном прекращении производства озоноопасных огнетушащих хладонов. В связи с этим во всём мире интенсивно ведётся поиск заменителей и альтернативных хладонам огнетушащих веществ с нулевым ОРП.

В России в качестве огнетушащих веществ, альтернативных хладонам, получила достаточно широкое распространение новая разновидность средств объёмного пожаротушения, имеющих нулевой ОРП, – твёрдотопливные аэрозолеобразующие огнетушащие составы (АОС) и установки аэрозольного пожаротушения на их основе.

Аэрозольные АУП – установки пожаротушения, в которых в качестве огнетушащего вещества (ОВ) используется аэрозоль, получаемый при горении аэрозолеобразующих составов (АОС). В состав аэрозоля входят высокодисперсные твёрдые частицы, величина дисперсности которых не превышает 10 мкм и инертные газы.

По эксплуатационно-технологическому назначению компоненты АОС подразделяются на базовые, целевые и технологические.

Широко используемые окислители и горючие условно называются базовыми компонентами, а их смеси – базовыми составами.

Базовые компоненты (составы) – обеспечивают протекание устойчивой самоподдерживающейся (во всем диапазоне внешних воздействий) химической реакции окисления компонентов смеси (процесса горения). На их основе разрабатывают различные типовые и специальные рецептуры с требуемыми эксплуатационными показателями, по различным технологиям изготавливают огнетушащие заряды.

Целевые компоненты – предназначены для придания составам, их зарядам, процессу горения и продуктам сгорания требуемых физико-химических и эксплуатационных свойств.

Технологические компоненты – служат для обеспечения технологичности, экономичности и безопасности производства огнетушащих зарядов.

По физико-химическому назначению компоненты АОС можно классифицировать на следующие основные категории:

а) окислители;

б) горючие;

в) связующие (цементаторы) – вещества, обеспечивающие механическую прочность формуемых огнетушащих зарядов;

г) флегматизаторы – вещества, уменьшающие температуру и скорость горения состава, а также чувствительность его к механическим, тепловым и другим внешним воздействиям;

д) стабилизаторы – вещества, увеличивающие химическую стойкость состава; е) катализаторы (ингибиторы) – вещества, ускоряющие (замедляющие) процесс горения;

ж) вещества технологического назначения (смазочные, растворители и т. п.).

Процесс горения твердотопливных АОС представляет собой комплекс экзотермических химических реакций. Реакции горения начинаются на поверхности состава, а заканчиваются в газовой фазе (в пламени). Соединения металлов, получаемые в процессе химических реакций в пламени в газо-, парообразном состоянии, попадая в окружающую среду, охлаждаются.

При этом происходит их конденсация с образованием в потоке выделившегося газа субмикронных размеров твердых частиц, например, различных соединений щелочных и щелочно-земельных металлов. Получаемую в процессе реакции горения двухфазную систему (смесь газов и твердых частиц) называют твердофазным аэрозолем.

Подавление с помощью АОС очагов горения в условиях возникшего пожара или предотвращение возникновения пожара, взрыва различных горючих веществ в замкнутых объемах зданий, помещений, сооружений и оборудовании по принципу действия относится к объемному способу комбинированного газового и порошкового пожаротушения, условно именуемому газопорошковым способом пожаротушения. Данному способу аэрозольного тушения свойственны основные закономерности, характерные для подавления горения газовыми и порошковыми составами. Вместе с тем тушение твердофазными аэрозолями, получаемыми при сжигании зарядов АОС, имеет ряд отличительных свойств, обеспечивающих более высокую огнетушащую эффективность по сравнению с известными газовыми и порошковыми составами:

- АОС образуют большое количество инертных газов, что снижает содержание кислорода и реакционную способность горючей смеси в объеме;

- образовавшиеся непассивированные высокодисперсные частицы соединений калия обладают более высокой химической активностью и эффективно ингибируют газовое пламя (химически прерывая цепные реакции окисления);

- твердые частицы аэрозолей размером в 10–100 раз меньше порошков обладают высоким теплопоглощением и заметно уменьшают температуру пламени;

- аэрозоли имеют более высокие, чем порошки, показатели стабильности создаваемых концентраций (низкая скорость оседания частиц) и проникающей способности в труднодоступные, «теневые» зоны защищаемого объема и др.

Анализ процессов получения аэрозоля и его взаимодействия с пламенем показал, что эффективность и механизм аэрозольного тушения (при прочих равных условиях) определяется главным образом следующими условиями:

- разбавлением горючей среды газообразными негорючими продуктами реакции горения (аэрозолеобразования) АОС, продуктами разложения твердых частиц аэрозоля и потреблением (выжиганием) кислорода в защищаемом объеме;

- ингибированием химических реакций в пламени свежеобразовавшимися высокодисперсными твердыми частицами аэрозоля (К3СО3, КНСО3, КОН, КСl, К3О и др.) и продуктами их разложения (К2О, КО и др.);

- охлаждением зоны горения за счет поглощения тепла аэрозолем.