1.2. Средства пожаротушения

По своей мощности средства тушения пожаров подразделяются на пер­вичные и основные. Кпервичным средствам пожаротушения относятся огне­тушители, асбестовые и грубошерстные полотна, ящики с песком, бочки с во­дой, пожарные ведра, ручной инструмент и инвентарь (ломы, крюки, топоры и т.п.), расположенные на пожарных пунктах. В зданиях с водопроводом пер­вичным средством являются внутренние пожарные краны. Косновнымсредст­вам пожаротушения относят автоцистерны с/без лафетного ствола, пожарные наносы и различные стационарные установки пожаротушения. Выбор наибо­лее рациональных способов и средств тушения пожаров зависит от стадии развития пожара, масштабов загораний, особенностей горения различных ве­ществ и материалов и специфики производства.

Для тушения пожаров используются физический и химический способы. При физическом применяют охлаждение, разбавление и изоляцию; при хими­ческом – флегматизацию, заключающуюся в связывании активных центров реакции горения. При горении твердых и жидких горючих веществ различаюттри стадииразвития пожара.

Первая, начальная стадия (загорание) характеризуется неустойчивостью, сравнительно низкой температурой в зоне пожара, малой высотой факела пламени и небольшой площадью очага загорания (не более 1…2 м²). На этой стадии пожар может быть быстро ликвидирован применением простейших средств (например, действием 1…2 огнетушителей).

Вторая стадияхарактеризуется увеличением площади горения (до 10 м²) и высоты факела пламени из-за усиления процесса разложения и испарения горючих веществ за счет выделяющегося тепла;горение переходит в устойчи­вую форму. Температура окружающей среды повышается значительно и уси­ливается действие лучистой энергии. Для ликвидации пожара на этой стадии требуется применение основных средств пожаротушения (в первую очередь – стационарных установок) или большого числа первичных средств.

Третья стадияхарактеризуется большой площадью горения (более 10 м²), высокой температурой, большой площадью излучающих поверхностей, конвективными потоками, деформацией и обрушением конструкций. Для ту­шения пожара на этой стадии необходимо применение большого количества основных средств пожаротушения в течение длительного времени.

При воспламенении горючих газов горение развивается так быстро, что ста­дии пожара не различаются. При выходе газа из небольших отверстий го­рение может принять при воспламенении устойчивую форму и дальше не рас­пространя­ется. При предварительном смешивании газа с воздухом происходит взрыв.

Таким образом, легче потушить пожар в начальной стадии, приняв меры для его локализации с помощью первичных средств пожаротушения.

Как уже отмечалось выше, отдельные системы ЭПС, наряду с извеще­нием о месте пожара или сгорания, обеспечивают автоматическое включение стационарных установок пожаротушения в охраняемом помещении, которые подают в зону горения огнегасящие средства. К ним относятся вода, пены, не­горючие газы и инертные разбавители, флегматизаторы, порошковые сред­ства и комбинированные составы.

Водапо сравнению с другими огнегасящими средствами имеет наиболь­шую теплоемкость и пригодна для тушения большинства горючих веществ (1 лводы при нагревании от 0 до 100 С поглощает 419 кДж тепла, а при испарении – 2260 кДж). Вода обладает достаточной термической стойкостью (свыше1700С), превышающей стойкость многих других огнегасящих средств и обес­печиваетохлаждениезоны горения или горящих веществ,разбавляетреаги­рующие вещества в зоне горения иизолируетгорючие вещества от зоны горе­ния.

На пожарах воду подают в виде:

• компактных струйиз лафетных или ручных пожарных стволов (легкоуправ­ляемы, дальнобойны, способны сбивать пламя, но малоэкономичны);

• распыленных(при диаметре капель воды свыше 100 мкм) итонкораспы­ленных (диаметр капель до 100 мкм)струй, образуемых с помощью наса­док и распылителей (отводят больше тепла, лучше изолируют зону горе­ния);

• растворов, содержащих смачиватели (0,2…2,0 % по массе) для снижения поверхностного натяжения, уменьшающие расходы воды в 2…2,5 раза при одновременном сокращении времени пожаротушения.

Воду в виде компактных и распыленных струй применяют для тушения твердых веществ и материалов органического происхождения, горючих жидко­стей (темных нефтепродуктов). Распыление струи рекомендуется применять при тушении небольших пожаров, когда можно близко подойти к очагу горения, для охлаждения конструкций, веществ и материалов, находящихся в зоне ин­тенсивного теплового воздействия, для защиты пожарников – ствольщиков, пожарной техники. Воду в виде распыленных и тонкораспыленных струй при­меняют для тушения несмешивающихся с водой горючих и легковоспламе­няющихся жидкостей.

Воду нельзя применять для тушения веществ, вступающих с ней в реак­цию (калий, натрий, карбид кальция и т.п.), и электроустановок, находящихся под напряжением.

Обеспечение водой защищаемых объектов осуществляется системой на­ружного и внутреннего противопожарного водоснабжения, состоящей из ком­плекса инженерно-технических сооружений по забору и транспортировке воды, хранению ее запасов и использованию их для пожаротушения.

Наружная водопроводная сеть, как правило, кольцевого типа в плане раз­мещается на расстоянии не ближе 5 м от стен защищаемого объекта и не бо­лее 2,5 м от обочины дороги. На ней устанавливаются пожарные гидранты (чаще подземного типа, укрытые подземными крышками), расстояние между которыми принимают не более 150 м;наибольшее расстояние от гидрантов до обслуживаемых объектов не должно превышать 120…150 м. К наружной сети присоединяетсявнутренний пожарный провод, устраиваемый во всех произ­водственных и административных зданиях. На нем устанавливают пожарные краны на высоте 135 см от пола в доступных и заметных местах (на лестнич­ных клетках у входов и в коридорах), которые снабжаются пожарными рука­вами длинной 10 или 20 м со стволами компактной струи диаметром 50 мм и произ­водительностью 2,5…5,0 л/с.

К внутреннему пожарному водопроводу подсоединяются стационарные спринклерные и дренчерные установки, относящиеся к автоматическим средст­вам тушения пожаров распыленной водой.

Спринклерные установкимогут быть трех видов: водяные, водовоздушные и воздушные. В неотапливаемых помещениях должны применяться воздушные установки, в которых трубопроводы заполнены не водой, а сжатым воздухом. Спринклерная водяная установка состоит из смонтированных под перекрытием разветвленных трубопроводов, в которые с шагом 3…4 м ввинчены спринклер­ные головки, чтобы одним спринклером орошалось 9…12 м²площади пола. Входное отверстие спринклера закрыто замком из латунных пластинок, спаян­ных легкоплавким спаем. При повышении температуры воздуха до темпера­туры плавления (72, 93, 141 и 182С) спай плавится, замок распадается на части, освобождая стеклянный клапан и открывая путь воде, которая удаляясь в розетку спринклера распыляется в виде дождя.

Спринклерные головки обладают сравнительно большой инертностью (2…3 мин с момента повышения температуры воздуха в помещении), которая в пожароопасных помещениях не всегда приемлема. Кроме того, для повышения эффективности действия иногда целесообразно подать воду сразу по всей площади помещения или его части (создать водяную завесу). В этих случаях применяют дренчерные установки группового действия, в которых на смонтированных под перекрытием трубопроводах вместо спринклеров устанавливают дренчеры, представляющие собой спринклерные головки, но без замков, с открытыми выходными отверстиями для воды. В обычное время выход воды в сеть закрыт клапаном группового действия. Дренчерные установки могут иметь автоматическое или ручное управление.

Огнегасящие пены представляют собой дисперсную смесь газа с жидкостью и широко используются для тушения твердых горючих веществ и легковоспламеняющихся жидкостей, растворимых в воде. Имея небольшой удельный вес, пена легко удерживается на поверхности горящей жидкости или твердого вещества и тем самым прекращается выход паров, жидкости или твердого тела в зону горения и доступ атмосферного воздуха к зоне горения. В практике тушения пожаров наибольшее применение получилихимическая и воздушно-механическая пены.

Химическая пенаполучается в результате химической реакции и представляет собой пузырьки углекислого газа с оболочкой из воды. Химическую пену получают в пеногенераторах из пенопорошка и воды (1 кгпорошка 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.

Для тушения больших пожаров химическую пену получают в пеногенераторах ПГ-50, ПГ-100 и др. Тушение не больших очагов пожара твердых горючих материалов и различных жидкостей осуществляется химическими пенными огнетушителями ОХП-10, емкостью 10 л. Щелочная часть этих огнетушителей представлена водным раствором бикарбоната натрия с лакричным экстрактом, а кислотная – водными растворами серной кислоты и железного дубителя.Огнетушитель ОХП–10 дает около 45 л пены в течении 65 с. при дальности струи до 8 м.

Воздушно-механическая пенаполучается в результате механического перемешивания атмосферного воздуха, воды и поверхностно-активного вещества, снижающего поверхностное натяжение воды (пенообразователя). Она может быть обычной кратности, содержащей 90 % воздуха, 9,6…9,8 % воды и 0,2…0,4 % пенообразователя (кратность пены до 12) и высокократной, содержащей 99 % воздуха, 1 % воды и 0,04 % пенообразователя (кратность пены до 100 и более). Удельный вес пены 0,2…0,005 г/см³.

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.

Воздушно-механическая пена совершенно безвредна для людей, не вызывает коррозии металлов, почти не электропроводна и весьма экономична. Ее нельзя использовать для тушения щелочноземельных металлов и электроустановок, находящихся под напряжением.

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

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 л).

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

Кратность (К) пены- отношение объема полученной пены к объему жидкости, 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.

При тушении пожаров в закрытых помещениях в качестве огнегасящих средств также широко используют негорючие инертные газы(СО₂,N₂) иводяной пар.При введении их в зону пожара они быстро смешиваются с горючими парами и газами, понижая концентрацию О₂до 12…16 %, и отнимая значительное количество тепла, что приводит к прекращению горения большинства горючих веществ. Однако, низкие концентрации О₂опасны для человека, что следует учитывать при применении этих средств.

Углекислота (СО₂) широко применяется для быстрого тушения пожара (в течении 2…10 сек), особенно при тушении небольших поверхностей горючих жидкостей, двигателей внутреннего сгорания, электроустановок, находящихся под напряжением (поскольку она не электропроводна), а так же для предупреждения воспламенения и взрыва при хранении легковоспламеняющихся жидкостей, при изготовлении и транспортировке горючих пылей (например, угольной и др.). Углекислота не вызывает порчи материалов, что делает ее незаменимой при тушении материальных ценностей. Однако ее нельзя применять для тушения веществ (щелочных и щелочноземельных металлов и т.п.), горящих без доступа кислорода.

Для тушения углекислотой применяют автоматические установки газового пожаротушения, а также ручные передвижные и переносные огнетушители. В огнетушителях ОУ-2, ОУ-5,ОУ-8 (емкостью 2, 5 и 8 л соответственно) используется жидкая углекислота под давлением от 2,33 до 7,73 мПа в зависимости от окружающей температуры воздуха. При приведении огнетушителя в действие углекислота переходит в снегообразную массу, увеличиваясь в объеме примерно в 500 раз и охлаждаясь до – 70 С. Время непрерывного действия огнетушителей ОУ зависит от их объема и составляет от 25 до 60 с при длине струи от 1,5 до 3,5 м.

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.

Для ликвидации небольших загораний веществ, не поддающихся тушению водой или другими огнегасящими средствами, применяют порошковые средства. К ним относятся 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. Ими тушат щелочные и щелочноземельные металлы, термит и подобные вещества, электроустановки под напряжением, легковоспламеняющиеся жидкости. Порошковые составы подают в очаг горения порошковыми огнетушителями типа ОП-5 и ОП-10, а так же стационарными и передвижными установками. Как правило, во всех этих системах порошок выбрасывается сжатым воздухом или азотом.

Для повышения эффективности огнегасящих средств создают комбинированные составы(вода со смачивателями, инертными порошками и газами).

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

   1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Лабораторная работа выполняется на рабочем месте «Первичные средства пожаротушения» и двух специальных стендах пожарной сигнализации и связи.

На рабочем месте «Первичные средства пожаротушения» представлены углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ-7, химические пенные огнетушители ОП-3 и ОП-5, воздушно-пенные ОВП-5 и ОВП-10, пеногенератор ПГ-30, ручные пожарные стволы, спринклерные головки и другие первичные средства пожаротушения, а так же плакаты.

Системы пожарной сигнализации и связи представлены на 2-х лабораторных стендах. На лабораторном стенде №1 по исследованию лучевой системы ЭПС смонтированы приемно-контрольные приборы «Дозор», «Гудок-М», «Сигнал-31» с датчиком ДОП-2, промежуточный исполнительный орган ПИО-017 с датчиком ДПС-038, промежуточное приемно-контрольное устройство ППКУ-1М с датчиком ИДФ-1М, извещатели ПКИЛ-9, ИП 105-2/1, ИО 309-1, «Фотон-5» с выходом на автоматическую станцию СТ-5. Стенд имеет общее питание от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц и индивидуальное питание ПКЛ и автоматической станции СТ-5.

На лабораторном стенде №2 по исследованию шлейфовой системы ЭПС смонтирована автономная система пожарной автоматической сигнализации «СПАС», построенная по магистральнокольцевому принципу с использованием тепловых и дымовых адресных извещателей. Система предназначена для обнаружения факторов, сопутствующих пожару, и сигнализации о пожаре с указанием места его возникновения. Система обеспечивает контроль текущего значения температуры и задымленности в защищаемых помещениях с выделением пожароопасной ситуации и сигнализации об этом состоянии сигналами «работа», «пожар». Система включает прибор приемно-контрольный пожарный ППКП, два дымовых извещателя типа ИП 101-18 и два тепловых извещателя типа ИП 212-14. Стенд питается от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

2. Порядок выполнения работы на

лабораторном стенде №1

1. Включить вилку стенда лучевой системы ЭПС в розетку 220 В.

2. На передней панели автоматической станции СТ-5 включить все тумблеры-выключатели в верхнее положение.

3. Проверить состояние готовности станции СТ-5 путем кратковременного нажатия на кнопку «возврат сигналов». При этом должна загореться, а затем потухнуть лампочка «повреждение», все остальные лампы сигнализации не должны гореть.

4. Зарисовать в протокол схему лучевой ЭПС, приведенную на стенде.

5. Убедиться в работоспособности датчиков извещателей. Для этого:

   1. Нажать кнопку извещателя ПКИЛ-9. На схеме лучевой ЭПС отметить по какому лучу пришел сигнал тревоги на приемную станцию. Нажать кнопку «возврат сигналов».

   2. Зажечь спичу или газовую зажигалку и поднести ее на расстояние примерно 5 см к датчику ИП 105-2/1 (герконовый извещатель). На станции СТ-5 должны загореться лампочки «повреждение» и номер луча, а через некоторое время сигнальная лампочка «пожар». Отметить на схеме ЭПС номер луча, в который включен датчик ИП 105-2/1. Нажать кнопку «возврат сигналов»;

   3. Повторить действия пункта 5.2. с датчиком ДПС-038;

   4. Проверить работоспособность датчика пожарно-охранной сигнализации ДОП-2, работающего на принципе снижения оптической плотности луча инфракрасного излучения ИК (например, при появлении дыма). Для этого включить приемно-контрольное устройство «Сигнал-31». При этом должна загореться контрольная лампа накаливания. При появлении в плоскости объектива фотоприемника ДОП-2 дыма «Сигнал-31» включит звуковую сирену тревоги и периодически включающуюся контрольную лампу накаливания (световая сигнализация). Для имитации снижения оптической плотности ИК излучения можно внести ладонь руки в зону поля зрения излучателя-приемника сигнализатора ДОП-2. По окончании опыта выключить устройство «Сигнал-31».

6. Ознакомиться с работой автономных приемно-контрольных устройств «Дозор» и «Гудок-М». Для этого:

   1. Включить питание станции «Дозор» тумблером «сеть», в результате чего должна высветиться сигнальная лампа «сеть» и лампа световой сигнализации. Включить каналы связи тумблерами. При сохранении свечения лампы и отсутствии звукового сигнала устройство находится в дежурном режиме. Нарушение линии связи на любом из четырех самостоятельных шлейфов приводит к появлению постоянного звукового и прерывистого светового сигнала. Сделать вывод о нормальной работе местной станции «Дозор» и отключить питание.

   2. На передней панели устройства «Гудок-М» включить тумблер «сеть», при этом высветится сигнальная лампа «сеть». Тумблер проверки готовности устройства к работе поставить в положение «контроль». Наличие прерывистого звукового и светового сигналов означает, что приемно-контрольное устройство исправно и готово к эксплуатации. Выключить тумблеры «контроль» и «сеть».

7. Ознакомиться с работой извещателя ИО 309-1 «Фотон-5».

ВНИМАНИЕ.Извещатель ИО 309-1 обладает очень высокой чувствительностью, мгновенно реагирует на перемещение человека и появление пламени в охраной зоне. Поэтому необходимо исключить возможное перемещение студентов около испытательного стенда.

1. Включить блок питания ИО 309-1. Для установки в рабочий режим датчика требуется определенное время. Поэтому на приемной автоматической станции СТ-5 загорится сигнальная лампа «повреждение», четвертый луч и прозвучит звонок «повреждение», а через несколько секунд сигнальная лампа «пожар» и звонок «тревога».

2. Приготовить газовую зажигалку, взяв ее в правую руку. Большой палец левой руки положить на кнопку «возврат сигналов». При отсутствии красного свечения экрана датчика ИО 309-1 нажать кнопку «возврат сигнала» и зажечь газовую зажигалку. На приемной станции СТ-5 должна загореться сигнальная лампа «повреждение», включиться звонок повреждения, а через несколько секунд звуковой и световой сигнал «пожар» и объектовый световой сигнал четвертого луча .

3. Отключить блок питания ИО 309-1 и нажать на кнопку «возврат сигнала».

1. Отключить стенд от сети 220 В и поставить все тумблеры станции СТ-5 в положение выключено.

1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ НА

ЛАБОРАТОРНОМ СТЕНДЕ №2

1. Включить вилку стенда №2 в розетку 220 В.

2. На передней панели стенда и приемной станции включить тумблер питания «сеть».

3. Приступить к тестовой проверки работоспособности шлейфовой системы ЭПС. Для этого:

   1. Включить на приемной станции тумблер «тест», нажать и удерживать в течении 6…8 с кнопку «пожар». По истечении указанного времени на мнемопанели приемной станции должны загореться световые сигналы «пожар», объектовые индикаторы установки датчиков, а так же прозвучать прерывистый тональный звуковой сигнал тревоги. Приведение системы ЭПС в исходное состояние осуществляется нажатием на кнопки сброса «сист» и «звук»;

   2. Тестирование системы ЭПС на обрыв, короткое замыкание и утечки в шлейфе производится кратковременным последовательным нажатием соответствующих кнопок, расположенных на лицевой панели приемной станции. Например, при нажатии кнопки «кз» должна загореться сигнальная лампа «неисправность». Восстановить систему нажатием кнопки «сист»;

   3. Выключить блок тестовой проверки тумблером «выкл»;

   4. Зарисовать в протоколе лабораторной работы схему шлейфовой системы ЭПС;

   5. Поставить имитатор тепла на датчик №3 и включить тумблер «температура». При появлении сигнала «пожар» и звукового сигнала тревоги зафиксировать по термометру температуру срабатывания исследуемого датчика. Тип датчика, температуру срабатывания и место установки обозначить на шлейфовой схеме ЭПС. Выключить тумблер «температура» и нажать последовательно кнопки сброса «сист» и «звук»;

   6. Поставить имитатор тепла на датчик №2 и повторить пункт 2.3.3.5.;

   7. Нажать кнопку «дым» и при появлении сигнала тревоги отпустить ее. На схеме отметить тип датчика и объект его расположения. Восстановить схему ЭПС нажатием кнопок «сист» и «звук»;

   8. Выключить тумблеры «сеть» на панели приемной станции и стенда ЭПС. Отключить стенд от сети 220 В и закрыть защитную крышку панели станции.

1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ

ПЕРВИЧНЫХ СРЕДСТВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

1. Изучить конструкции, принцип действия и тактико-технические данные представленных на рабочем месте огнетушителей и занести их характеристики в табл.2 протокола отчета.

2. Используя мерный сосуд и секундомер (часы) определить кратность и стойкость воздушно-механической пены. Результаты измерений занести в табл.3 протокола отчета.