1.7. Средства тушения пожара

Средства тушения пожара можно разделить на две большие группы – первичные средства тушения и автоматические системы пожаротушения.

Первичные средства тушения пожара применяются для тушения небольших очагов загорания в начальной стадии их развития. К ним относятся огнетушители , пожарные краны, песок и огнезащитная ткань.

Огнетушители по виду огнегасящих веществ подразделяются на пенные, газовые и порошковые.

Пожарный кран – это элемент внутреннего пожарного водопровода, который снабжается пожарным рукавом со стволом, через который и подаётся вода

Самым распространенным видом первичных средств пожаротушения являются огнетушители.

По виду применяемого огнетушащего вещества (ОТВ) огнетушители делят на следующие виды:

- водные (ОВ) — охлаждают зону горения, а также разбавляют горючую среду водяными парами;

- пенные — хорошо изолируют зону горения от поступления кислорода и охлаждают ее. Подразделяются на воздушно-пенные (ОВП) и химические пенные (ОХП);

- порошковые (ОП) — изолируют очаг горения от окружающего воздуха, тормозят химические процессы горения, предупреждают взрывы;

- газовые — «разбавляют» горючую среду, снижая концентрацию и поступление кислорода, тормозят химические процессы горения, снижают температуру в очаге пожара. Подразделяются на углекислотные (ОУ) и хладоновые (ОХ);

- аэрозольные генераторы — подобны порошковым и газовым огнетушителям, но не выбрасывают заранее запасенное ОТВ, а образуют огнетушащий аэрозоль при сжигании заряда.

В зависимости от вида огнетушащее вещество, (ОТВ ) обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения заряженного ОТВ огнетушители используют для тушения одного или нескольких пожаров следующих классов:

А - горение твердых веществ;

В - горение жидких веществ;

С - горение газообразных веществ;

D - горение металлов или металлоорганических веществ (огнетушители специального назначения).

Е - пожары электрооборудования, находящегося под напряжением.

Современное устройство для тушения огня представляет собой металлический баллон круглой или цилиндрической формы обязательно красного цвета. В любом из огнетушителей содержится огнетушащее вещество: вода, пена, газ, порошок, которое при механической или автоматической активации устройства под давлением выходит наружу через специальное сопло или патрубок и гасит пламя.

Корпус каждого устройства, предназначенного для тушения пожаров, маркируется цифрами и буквами, информирующими о классе, типе огнетушителя и массе вещества, находящегося внутри (Приложение 1). На некоторых устройствах предусмотрены специальные манометры, показывающие внутреннее давление и демонстрирующие рабочее состояние огнетушителя. В зависимости от способа активации выделяют три типа устройств для тушения пожаров.

Ручные, переносные огнетушители, срабатывающие при непосредственном участии человека с помощью рычага или пускового устройства, отличаются ударопрочным металлическим корпусом, сравнительно небольшим весом (до 17кг) и массой огнетушащего вещества до четырех килограмм (бытовые) или свыше четырех килограмм (промышленные).

Автоматические или самосрабатывающие огнетушители, в основном, стационарные и запускающие выделение огнетушащего состава при срабатывании специального датчика, реагирующего на возникновение задымления или огня. Масса огнетушащего вещества превышает восемь килограмм, а вес всего устройства может достигать 225кг.

Универсальные огнетушители, совмещающие в себе принципы ручных и автоматических устройств, как могут работать с помощью человека, так и без участия людей. Кроме того, данные устройства разделяются по типу самого огнетушащего вещества.

Пенные огнетушители, содержащие химические, воздушно-пенные и воздушно-эмульсионные смеси, приспособленные для тушения горящих твердых предметов (класс А и 2А) и легковоспламеняющихся жидких веществ (класс В) при очаге возгорания не более одного квадратного метра.

Химическую пену получают в пеногенераторах из пенопорошка и воды (1 кг порошка и 10 л воды образуют 40…60 л пены с удельным весом около 0,2 г/см³). Пенопорошок – сыпучая желтовато-серая масса, состоящая из кислотной и щелочной частей. Кислотная часть представляет собой размолотый сернокислый глинозем, а щелочная – измельченный бикарбонат натрия, обработанный экстрактом солодкового корня.

В результате выделения большого количества СО получается густая устойчивая пена, которая при растекании образует слой толщиной 7…10 см, мало разрушающийся от воздействия пламени. Пена не вступает во взаимодействие с нефтепродуктами и образует плотный покров, не пропускающий пары жидкости. Пены широко используют для тушения ЛВЖ и ГЖ плотностью менее 1000 кг/м3.

Для тушения больших пожаров химическую пену получают в пеногенераторах ПГ-50, ПГ-100 и др. (Рис. 2.)

Воздушно-механическая пена образуется в результате механического перемешивания атмосферного воздуха, водных растворов пенообразующих порошков типа ПО-1 и поверхностно-активного вещества, снижающего поверхностное натяжение воды (пенообразователя). В настоящее время выпускается более 10 наименований порошков типа ПО

Оценка качества пены, а, следовательно, и пенообразователя производится по двум показателям: кратности и стойкости.

Кратность (К) пены - отношение объема полученной пены (V_П) к объему жидкости (V_Ж), взятой для ее получения, т.е. К=V_П/V_Ж.

Стойкость (С) пены – время разрушения определенного объема пены или скорость обезвоживания пены. В первом случае за меру стойкости берут время разрушения 20 % первоначально полученного объема, а во втором – время выделения (должно составлять не менее 20 мин.) 50 % жидкости, затраченной для ее получения.

По кратности воздушно-механическая пена подразделяется на:

- низкократную (кратность до 20),

- среднекратную (20 — 100),

- высокократную (выше 100).

Наиболее широко применяется пена среднекратная (в России), реже — низкократная. Пена высокократная находит ограниченное применение в пожаротушении, в основном при объемном тушении.

Пены обычной кратности получают в эжекторных аппаратах непрерывного действия – воздушно-пенных стволах типа ВСП-4,5 и ВСП-7,5 (цифры показывают расход пены в м³/мин), высокократные – в пеногенераторах многократной пены.

Рис. 2. Пеногенератор типа ПГ-50: 1-сетка, 2- бункер для засыпки порошка, 3- клапан, 4- вакуум-камера, 5- сопло, 6- диффузор, 7- рукав длиной 40-60 м, 8- ствол, 9- кольцо резиновое.

Пена широко применяется в стационарных спринклерных и дренчерных пенных оросителях (ОПС и ОПД) и установках пенного пожаротушения, а также ручных огнетушителях типа ОВП-5, ОВП-10 (емкостью 5 и 10 литров).

Воздушно-механическая пена высокой кратности получается в специальных аппаратах, пеногенераторах (Рис. 3.).

Стойкость воздушно-механической пены меньше, чем химической; причем стойкость уменьшается с повышением кратности пены. Пены обычной кратности применяются для тушения нефтепродуктов и твердых горючих материалов и веществ, а высокократные для тушения пожаров в подвалах и других закрытых объемах, а также разлитых жидкостей.

Для получения воздушно-механической пены необходимо ввести пенообразователь в воду во всасывающем трубопроводе насоса или в напорной линии.

При тушении пожаров в закрытых помещениях в качестве огнегасящих средств также широко используют негорючие инертные газы (СО₂, N₂) и водяной пар. При введении их в зону пожара они быстро смешиваются с горючими парами и газами, понижая концентрацию О₂ до 12…16 %, и отнимая значительное количество тепла, что приводит к прекращению горения большинства горючих веществ. Однако, низкие концентрации О₂ опасны для человека, что следует учитывать при применении этих средств.

Рис.3. Внешний вид генератора высокократной пены ГВП-100 «Феникс» (генератора высокократной пены ГВП-100 тип 1):

1 - перфорированная сетка; 2 - корпус; 3 - коллектор с распылителями;

4 - патрубок, предназначенный для крепления к растворопроводу.

Воздушно-пенный огнетушитель (ОВП) по сравнению с химическим огнетушителем, значительно эффективнее в работе и имеет более широкую область применения.

Конструктивно (Рис. 4.) воздушно-пенные огнетушители состоят из: корпуса 1, наполненного огнетушащим веществом (водным раствором заряда на основе вторичных алкилсульфатов); сифонной трубки 2; баллончика высокого давления с рабочим газом 3 (обычно СО2 ) ; ручки для переноски огнетушителя 4; головки 5 с кнопкой запуска; гибкого шланга 6, на конце которого запорно-пусковое устройство (ЗПУ) пистолетного типа 7. С помощью последнего включается подача в баллон газа, под действием которого раствор пенообразователя удаляется по сифонной трубке и поступает в насадку 8 для получения пены. Благодаря высокой скорости потока, происходит активное перемешивание наружного воздуха с массой пенообразователя и получение пены средней кратности.

ОВП предназначены для тушения пожаров классов А и В (дерево, бумага, краски и горюче-смазочные материалы). Не допускается применение этих огнетушителей для тушения горящих щелочных металлов и электроустановок, находящихся под напряжением. Эксплуатируются при температуре от плюс 5 до плюс 50° С.

Рис. 4. Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10

Во время работы огнетушитель держат в вертикальном положении. Пену подают по границе очага горения и по мере его ликвидации перемещают в направлении центра. На практике находят применения ручные огнетушители ОВП-5,ОВП-10, передвижной – ОВП-100.

Углекислотные огнетушители (огнетушители СО₂) (углекислотные) выпускаются как ручные (ОУ-2, ОУ-5,ОУ-8), так и передвижные (ОУ-25, ОУ-80) и предназначены для тушения электроустановок напряжением свыше 1000 В, двигателей внутреннего сгорания, горюче-смазочных материалов, офисной оргтехники. Углекислотные огнетушители имеют огнетушащую способность по классу В. Они используются для ликвидации пожаров в тех случаях, когда применение воды не дает положительного результата или ее применение нежелательно.

Углекислотные или газовые устройства для тушения пожаров могут быть мобильными (переносными) или передвижными. При срабатывании запорно-пускового устройства (с помощью человека) углекислота, увеличиваясь в объеме, вытесняется из баллона, имея температуру минус семьдесят два градуса по Цельсию. Рис. 5.

Рис. 5. - Углекислотный огнетушитель ОУ - 5

1. баллон; 2- предохранитель; 3- маховичок вентиля-запора; 4 - металлическая пломба; 5- вентиль; 6- поворотный механизм с раструбом; 7- сифонная трубка.

Для приведения в действие углекислотного огнетушителя необходимо направить раструб-снегообразователъ на очаг пожара и отвернуть до отказа маховичок или нажать на рычаг запорно-пускового устройства. Переход жидкой углекислоты в углекислый газ сопровождается резким охлаждением и часть ее превращается в «снег» в виде мельчайших кристаллических частиц (tсн = - 72 °С). При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное происходит увеличение объема в 400-500 раз. Во избежании обморожения рук нельзя дотрагиваться до металлического раструба, так как температура на его поверхности понижается до минус 60—70 °С... Для тушения электрооборудования и радиоэлектронной аппаратуры, изоляции, тлеющих материалов используют углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3, ОУБ-7. Промышленность выпускает углекислотные огнетушители в ручном и транспортном вариантах (Табл. 2, Рис. 6.).

Огнетушители должны обеспечивать продолжительность подачи огнетушащего вещества не менее количества указанного в таблице 2. Огнетушители ОУ–10 (рис. 6.) имеют массу углекислотного заряда (7±0,1) кг. Рабочее давление внутри баллона составляет 14,7 МПа. Проверочное давление баллона при аттестации сосуда составляет 22,1 МПа. Температурный диапазон эксплуатации от -40 до +50°С. Тушение производится в вертикальном положении огнетушителя. После освобождения рычага головки запорно-пускового устройства от пломбы (чеки), раструб направляется на очаг пожара и нажимается рычаг запуска на головке баллона.

Таблица 2.

Показатель	ОУ-2	ОУ-5	ОУ-8	ОУ-25	ОУ-80	ОУ-400
Вместимость баллона, л	2	5	8	25	40х2	50х8
Продолжительность действия, с	30	35	40	20	90	420
Длина струи, м	1,5	2	3,5	2,5	3,5	4
Масса заряженного огнетушителя, кг	7	15	20,7	73	220	1700

Огнетушители ОУ–40 представляют собой баллон, укрепленный на тележке с двумя колесами у горловины и одного колеса у башмака баллона. В горловину баллона ввернуто запорно-пусковое устройство рычажного типа, к которому прикреплен шланг с раструбом на другом конце.

Рис. 6. Передвижные углекислотные огнетушители

а) ОУ-10; б) ОУ-40; в) ОУ-80.

Огнетушители ОУ–80 (рис. 6в) состоят из двух баллонов с углекислотой, расположенных на тележке с двумя пневматическими колесами. Тележка имеет опорную стойку для установки огнетушителя в горизонтальное положение. На баллонах установлены запорно-пусковые устройства рычажного типа, соединенные коллектором с двумя шлангами, на концах которых закреплены раструбы с рычагами. Огнетушитель обслуживают два человека, один из которых снимает с кронштейна шланг и направляет раструб на горящий объект, а второй открывает запорно-пусковые устройства баллонов.

Передвижные углекислотные огнетушители УП-1М и УП-2М представляют собой перевозимые огнетушительные установки, состоящие из баллонов с углекислотой и раструбы, помещенные на двухколесных тележках.

Огнетушители приводятся в действие посредством маховичка запорного вентиля. Передвижной углекислотный огнетушитель УП-1М представляет собой баллон, укрепленный на тележке с резиновыми шинами. В горловину баллона ввернут запорный вентиль, конструкция которого сходна с конструкцией вентиля ручного углекислотного огнетушителя ОУ-2. К запорному вентилю присоединен резиновый шланг в стальной оцинкованной оплетке, к концу шланга присоединен раструб с рукояткой. При тушении раструб огнетушителя направляют на очаг пожара и открывают вентиль до упора.

Во время работы углекислый газ подается в очаг пожара через раструб, соединенный с баллонами резиновым шлангом в стальной оцинкованный оплетке. При выпуске заряда раструб необходимо держать за деревянные рукоятки во избежание обморожения рук. Проверка массы углекислотных огнетушителей проводится не реже одного раза в три месяца, а освидетельствование с гидравлическим испытанием – через пять лет.

Техническая характеристика передвижных углекислотных огнетушителей приведена в табл. 3.

Галоидированные углеводороды (флегматизаторы) представляют собой газы или легкоиспаряющиеся жидкости (бромэтил, фреон и др.) и находят широкое применение в огнегасительных составах используемых как в стационарных системах, так и в огнетушителях.

Так, огнегасительные составы 3, 5 и 7, состоящие соответственно из 70 или 80 % бромэтила и 30 или 20 % углекислоты применяются в огнетушителях типа ОУБ-3 и ОУБ-7 (емкостью 3 и 7 л). Из 1 кг состава 3, 5 при 0 °С и 760 мм.рт.ст. образуется 153 л паров углекислоты и 144 л паров бромэтила. За счет высокой смачиваемости бромэтила эффективность огнетушителей примерно в 3,5…4 раза выше углекислотных. Состав выбрасывается из огнетушителя сжатым воздухом под давлением 0,86 мПа. Основным огнегасительным свойством составов 3, 5 и 7 является торможение химических реакций горения. Время действия огнетушителей ОУБ примерно 40 с при длине струи от 3 до 5,5 м.

Таблица 3.

Техническая характеристика передвижных углекислотных огнетушителей
Баллоны	УП-1М	УП-2М
тип	27-150	40-150
Число	1	2
Вместимость баллона, л	27	40
Масса заряда в одном баллоне, кг	16	25
Время действия огнетушителя, с 60	60	120
Дальность струи, м	2-2,5	3-3,5
Длина шланга с раструбом, м	3,4	9
Полная масса, кг	73,5	220

Для ликвидации небольших загораний веществ, не поддающихся тушению водой или другими огнегасящими средствами, применяют порошковые средства. огнетушители порошковые (ОП), эффективно гасящие пламя и позволяющие ликвидировать последствия пожара простой уборкой с помощью пылесоса.

Огнетушители порошковые. Наиболее универсальными считаются огнетушители порошковые (ОП), которые могут быть общего или ограниченного применения, закачными или газогенераторными. Ими тушат щелочные и щелочноземельные металлы, термит и подобные вещества, электроустановки под напряжением до 1000В, легковоспламеняющиеся жидкости.. В состав огнегасительных порошков входят хлориды щелочных и щелочноземельных металлов (флюсы), альбуминсодержащие вещества, сухой остаток после выпарки сульфитных щелоков, карналит, двууглекислые и углекислые соды, поташ, квасцы, твердая двуокись углерода, песок, сухая земля и др. Огнетушащее действие этих веществ заключается в том, что они своей массой, особенно при плавлении, сопровождаемом образованием пленки, изолируют зону горения от горючего вещества. Порошковые составы подают в очаг горения порошковыми огнетушителями типа ОП-5, ОП-10 и ОП-25, а так же стационарными и передвижными установками (Рис. 7.). Как правило, во всех этих системах порошок выбрасывается сжатым воздухом или азотом.

Порошковые огнетушители предназначены для тушения возгорания твердых, жидких и газообразных веществ (класса А, В, С или В, С в зависимости от типа применяемого порошка), а также возможно их применение для тушения электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В.

а) б)

Рис. 7. Огнетушители порошковые а) ОП-25 (з) ВС, б) ОП-10 (з) АВС

Эффективность применения огнетушителей в зависимости от класса пожара и заряженного ОТВ, приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Примечания: