korolchenko_1

101

Продолжение табл. 5.5

102

103

Продолжение табл. 5.5

104

Продолжение табл. 5.5

*1 Добавлять к основному значению констант для нормальных парафинов (газ).

*2 Только для углеводородов.

*3 Из двухосновных кислот.

*4 Основано на малом количестве данных и не так надежно, как значение для твердого вещества.

*5 Основано на ограниченном количестве данных и менее надежно, чем значение для жидкости.

*6 Только из ароматических аминов.

*7 Для расчета до SO2.

*8 Для заместителей у атомов азота к указанному значению необходимо добавлять: структурную константу первичного амина для одного заместителя у азота: структурную константу вторич- ного амина — при двух заместителях у одного и того же атома азота.

*9 Для расчета до НХ.

*10 Для расчета до Х2.

*11 Основано на малом количестве данных и поэтому мало надежно: 4b1 принимать равной 52,08.

105

6.Средства тушения

6.1.Общие сведения о пожаротушении

ожаротушение — это комплекс действий и мероприятий, направленных на ликвида- Ïцию возникшего пожара. Возникновение пожара возможно при одновременном присутствии трех компонентов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Развитие пожара требует присутствия не только горючих веществ и окислителя, но и передачи тепла от зоны горения к горючему материалу. Поэтому тушение пожара можно обеспечить следующими способами:

изоляцией очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;

охлаждением очага горения до температур ниже температур воспламенения и вспышки;

замедлением скорости химических реакций в пламени;

механическим срывом пламени путем воздействия на очаг горения сильной струи газа или воды;

созданием условий огнепреграждения.

Результаты воздействий всех существующих средств тушения на процесс горения зависят от физико-химических свойств горящих материалов, условий горения, интенсивности подачи и других факторов. Например, водой можно охлаждать и изолировать (или разбавлять) очаг горения, пенными средствами — изолировать и охлаждать, инертными разбавителями — разбавлять воздух, снижая концентрацию кислорода, хладонами — ингибировать горение и препятствовать распространению пламени порошковым облаком. Для любого средства тушения доминирующим является только одно огнетушащее воздействие. Вода оказывает преимущественно охлаждающее воздействие, пены — изолирующее, хладоны и порошки — ингибирующее.

Большинство средств тушения не являются универсальными, т.е. приемлемыми для тушения любых пожаров. В ряде случаев средства тушения оказываются несовместимыми с горящими материалами (например, взаимодействие воды с горящими щелочными металлами или металлоорганическими соединениями сопровождается взрывом).

При выборе средств тушения следует исходить из возможности получения максимального огнетушащего эффекта при минимальных затратах. Выбор средств тушения должен производиться с учетом класса пожара. Принятая в России классификация пожаров в зависимости от вида горючих веществ и материалов и символы классов пожаров, применяемые для обозначения устройств и средств для пожаров данного класса, представлены в табл. 6.1.

Международным стандартом (ИСО 3941–77 “Пожары. Классификация”) установлена следующая классификация пожаров в зависимости от природы горящего материала:

класс А — пожары, связанные с горением твердых веществ, в основном органиче- ского происхождения, сопровождающиеся тлением;

класс В — пожары, связанные с горением горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ;

класс С — пожары, связанные с горением газов;

класс D — пожары, связанные с горением металлов.

106

В некоторых странах, например в Германии, выделяют также класс Е — пожары, связанные с горением электроустановок, находящихся под напряжением.

Под способом пожаротушения понимают совокупность методов воздействия на очаг пожара и доставки огнетушащих средств к очагу горения. На практике применяются различные способы пожаротушения, которые классифицируют по виду средств тушения, методу их подачи, окружающей обстановке, назначению. Все способы тушения могут быть разделены на поверхностные (когда подача средств тушения осуществляется непосредственно в очаг пожара) и объемные (когда в зоне пожара создается среда, не поддерживающая горение). Использование в практике пожаротушения пленкообразующих пенообразователей привело к разработке и внедрению нового способа тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах путем подачи пены под слой горючего с дальнейшим ее всплыванием и растеканием по поверхности горящего нефтепродукта.

Поверхностное тушение применяется практически для всех видов пожаров. Для его реализации необходимы средства, которые можно подавать в зону горения дистанционно: вода в виде компактных и распыленных струй, пена, порошки.

Объемное тушение можно применять в замкнутых объемах с небольшой степенью негерметичности. Для объемного тушения применяются такие средства, которые можно распределять внутри защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве средств объемного тушения используют инертные газы, хладо-

107

ны, тонкораспыленную воду, комбинированные составы и иногда порошки. В последние годы в качестве средства объемного тушения успешно используются газоаэрозольные составы, генерируемые при сгорании твердотопливных аэрозолеобразующих композиций.

6.2. Свойства и особенности применения средств тушения

Вода и водные растворы

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров, связанных с горением различных веществ и материалов. Достоинствами воды являются ее дешевизна и доступность, относительно высокая удельная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, химическая инертность по отношению к большинству веществ и материалов. К недостаткам воды относятся высокая электропроводность (особенно в случае применения воды с добавками, повышающими ее огнетушащие и эксплуатационные свойства), относительно низкая смачивающая способность, недостаточная адгезия к объекту тушения и т.п.

Вода, являясь эффективным охлаждающим агентом, широко применяется для защиты от возгорания соседних с горящим объектов, охлаждения резервуаров с нефтепродуктами при их тушении другими огнетушащими средствами.

В табл. 6.2. приведены огнетушащие средства на основе воды (за исключением растворов пенообразователей, которые будут рассмотрены ниже), область их применения и ограничения их применимости.

Для повышения огнетушащей способности воды применяют распыленную или тонкораспыленную воду (см. табл. 6.2). В последнее время все более широкое применение находит вода аэрозольного распыления, со средним диаметром капель порядка 50 мкм. Вода в таком состоянии занимает как бы промежуточное положение между жидкостью и газом и сочетает в себе преимущества как жидкостного, так и газового средств тушения. Аэрозольное состояние воды достигается путем выброса либо перегретой воды, либо газонасыщенной (раствор СО2 в воде) под давлением через специальные распылители.

Для повышения смачивающей (проникающей) способности воды в нее добавляют различные смачиватели. Последние, благодаря снижению поверхностного натяжения, также способствуют повышению дисперсности распыленной воды. Водные растворы полиоксиэтилена получили название “скользкая вода”. Линейные молекулы полимера, ориентируясь вдоль потока, снижают его турбулизацию, что приводит к повышению пропускной способности трубопроводов.

Водорастворимые полимерные добавки применяют также для повышения адгезии огнетушащего средства к горящему объекту. Такие составы получили название “вязкая вода”.

Для повышения огнетушащей способности воды также широко применяют добавки неорганических солей.

Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов. К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо.

Кроме того, нельзя применять воду для тушения нефти и нефтепродуктов, поскольку может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов. Нельзя также использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежание образования взрывоопасной среды.

108

ТАБЛИЦА 6.2. Вода. Огнетушащие средства на основе воды

109

Ïåíû

Пены широко используются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризующиеся относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью. Если пузырьки газа имеют сферическую форму, а их суммарный объем сопоставим с объемом жидкости, то такие системы называются газовыми эмульсиями. Для получения воздушно-механиче- ской пены требуются специальная аппаратура и водные растворы пeнoo6paзoвaтeлeй. Наиболее важной структурной характеристикой пены является ее кратность, под которой понимают отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. Воздушно-механическая пена подразделяется на низкократную (кратность до 30), среднекратную (30 – 200) и высокократную (выше 200). Наиболее широко применяется пена среднекратная (50 – 150), реже — низкократная. Пена высокократная находит ограниченное применение в пожаротушении, в основном при объемном тушении.

Пены, применяемые для тушения пожаров, в банке данных условно по типу пенообразователей разделены на три группы: пены, полученные из пенообразователей общего назначения, фторорганических пенообразователей и пенообразователей целевого назначения.

Пены, получаемые из пенообразователей общего назначения

Воздушно-механические пены, получаемые из пенообразователей общего назначе- ния, служат для тушения пожаров классов А и В1 (см. табл. 6.1) В табл. 6.3 приведены пенообразователи общего назначения, ссылки на которые имеются в банке данных по показателям пожаровзрывоопасности веществ и материалов и средствам их тушения; состав их основы; общая характеристика, включая нормативную интенсивность подачи при тушении эталонного топлива (н-гептана) и рабочую концентрацию, а также предприятие-изго- товитель.

Пенообразователи общего назначения подразделяются на биологически мягкие (биоразлагаемые) и биологически жесткие. Основу пенообразователей общего назначения составляют анионные поверхностно-активные вещества (ПАВ). Все приведенные в табл. 6.3. пенообразователи, за исключением “САМПО”, имеют одинаковую нормативную интенсивность подачи и являются взаимозаменяемыми. При наличии выбора, естественно, предпочтительнее использовать биоразлагаемые пенообразователи. Пенообразователи общего назначения являются наиболее широко применяемыми средствами тушения хранилищ нефтепродуктов и других объектов народного хозяйства.

Пены, получаемые из фторорганических пенообразователей

Пены, получаемые из пенообразователей, основой которых являются фторорганиче- ские ПАВ, появившись сравнительно недавно и, несмотря на достаточно высокую стоимость, за рубежом начинают быстро вытеснять пенообразователи общего назначения. Пенообразователи на основе фторорганических ПАВ, так называемые пленкообразующие, являются принципиально новым видом пенообразователей для тушения пожаров. Появились они в 60-х годах в связи с достижениями в области химии фторорганических соединений, а также взысканиями по защите объектов с повышенной пожароопасностью и высокой стоимостью, таких, например, как гигантские супертанкеры для перевозки нефти, новое поколение широкофюзеляжных самолетов и т.п.

110