8. Средства и техника тушения пожаров

Тушение пожара заключается в прекращении процесса горения, для этого достаточно устранить хотя бы один фактор, необходимый для поддержания горения. Существуют различные способы достижения этой цели.

Метод охлаждения основан на том, что горение вещества возможно только тогда, когда температура верхнего слоя вещества выше температуры его воспламенения. Если поверхность горящего вещества охладить ниже температуры воспламенения, горение прекратится.

Метод разбавления основан на способности веществ гореть при содержании кислорода в воздухе более 14-16% по объему. С уменьшением количества кислорода в воздухе до указанного предела горение прекращается, а затем прекращается и тление.

Уменьшение концентрации кислорода достигается введением в воздух инертных газов и паров извне или разбавлением кислорода продуктами горения (в изолированных помещениях).

Метод механического срыва - срыв пламени с поверхности горения сильной струей газа или воды.

Метод изоляции основан на прекращении поступления кислорода воздуха к горящему веществу, для чего применяют различные изолирующие огнегасительные вещества и средства (химическая пена, порошки, песок и т.д.).

Метод химического торможения реакции горения основан на введении в зону горения галоидно-производных веществ (бромистые метил и этил, фреон и др.), которые при попадании в пламя распадаются и соединяются с активными центрами, исключая экзотермическую реакцию, т. е. выделение тепла, в

29

результате чего горение прекращается.

В качестве средств тушения пожаров используют воду, химическую и воздушно-механическую пену, инертные пары и газы, песок, различные плотные несгораемые ткани и пр.

Тушение огня водой. Вода - самое распространенное и дешевое средство тушения. Попадая в зону горения, она интенсивно испаряется, поглощая большое количество теплоты (1 л воды при испарении поглощает 2260 кДж теплоты) и тем самым охлаждает горящую поверхность. Образовавшийся пар снижает в воздухе количество содержащегося в нем кислорода (1 кг воды при испарении образует 1725 л пара). Кроме того, струя воды сбивает своей массой пламя, смачивает поверхность горящего вещества и, образуя водяную пленку, препятствует доступу к нему кислорода из воздуха.

В настоящее время для усиления огнегасительных свойств воды применяют специальные вещества - смачиватели. Это поверхностно-активные вещества, повышающие смачивающую способность воды за счет снижения поверхностного натяжения и уменьшающие ее способность стекать с предметов. Для получения хорошего эффекта достаточно добавить в воду 0,5% соответствующего химиката.

Вода используется в виде компактных и распыленных струй (размер капель более 100 мкм) и в тонкораспыленном состоянии (размер капель менее 100 мкм). Компактные и распыленные струи используются для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов (бумаги, картона, переплетных тканей, дерева, целлулоида, угля, каучука и т.д.), а также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Струю можно подавать на расстояние до 50-70 м.

Вода в тонкораспыленном состоянии применяется для тушения горящих твердых веществ и жидкостей с температурой вспышки выше 45° С (бумага, ткани, картон, олифа, мазут, минеральные масла, краски для высокой, трафаретной и плоской офсетной печати и т.п.). Тушение распыленной водой

30

более эффективно, так как она излишне не увлажняет материалы. Попадая на горючие, не смешивающиеся с водой жидкости, мелкие частицы распыленной воды, интенсивно испаряясь, снижают температуру верхнего слоя жидкости, а пузырьки пара образуют с ней негорючую эмульсию. Эмульсия, будучи легче жидкости, покрывает ее поверхность и затрудняет доступ горючих паров в зону горения.

Водяной пар резко снижает концентрацию паров горючих жидкостей и кислорода в зоне горения. Водяной пар целесообразно применять для тушения пожаров в закрытых помещениях. Воздух, содержащий 30-35% (по объему) водяного пара, не поддерживает горения.

Недостатком воды является то, что из-за хорошей электропроводности ее нельзя использовать для тушения находящихся под напряжением электросетей и электрооборудования. Кроме того, в результате химической реакции с водой некоторых веществ, как, например, карбидов кальция, натрия, калия; магния и его сплавов, выделяется большое количество тепла и горючих газов, что может вызвать взрыв. Нельзя тушить водой легковоспламеняющиеся жидкости с меньшей, чем у воды, плотностью (бензин, керосин, бензол, толуол, скипидар, ксилол и др.), так как при попадании воды эти жидкости разбрызгиваются и всплывают на ее поверхность, что приводит к увеличению поверхности испарения и более интенсивному горению.

Противопожарным водоснабжением называют такую систему подачи воды, которая обеспечивает успешную борьбу с огнем в любое время суток. Вода для тушения пожара может подаваться непосредственно из городского (районного) водопровода или из близлежащих водоемов.

Противопожарный водопровод обычно объединяют с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом. Самостоятельный противопожарный водопровод предусматривается в том случае, если это целесообразно экономически. Противопожарные водопроводы в зависимости от расположения бывают наружными и внутренними, а в зависимости от давления

31

- низкого и высокого давления.

Для тушения пожаров внутри здания в водопроводной сети устанавливают внутренние пожарные краны на высоте 1,35 м от пола. Краны размещают на площадках лестничных клеток, в коридорах, проходах и внутри цехов с таким расчетом, чтобы образующиеся струи соприкасались между собой в наиболее удаленной и наиболее высокой части помещения.

Наружные противопожарные водопроводы оборудуют гидрантами, которые размещают вдоль проездов на расстоянии не более 100 м один от другого, не ближе 5 м от стен зданий и не более 2,5 м от края дороги. Подземные гидранты устанавливают в колодцах на линии магистрального водопровода.

Для автоматического тушения пожаров водой применяются спринклерные и дренчерные установки.

Спринклерная установка состоит из устройств, подающих воду, магистральной и разводящей сетей и спринклерных головок, автоматически открывающихся при повышении температуры. Имеются также контрольно-сигнальные клапаны, пропускающие воду в спринклерную сеть и автоматически приводящие в действие сигнальные устройства. Эта система обеспечивает автоматическое тушение пожара в самом начале его возникновения с одновременной подачей сигнала тревоги.

Спринклер состоит из штуцера , ввинчиваемого в водопроводную трубу, рамы для крепления замка и розетки, металлической диафрагмы с отверстием , стеклянного клапана , поддерживаемого через шайбу замком , состоящим из трех медных пластинок, спаянных легкоплавким металлом. При повышении температуры воздуха вблизи головки расплавляется легкоплавкий металл, замок 6 распадается, и клапан 5 открывает отверстие в диафрагме для выхода воды. Припой легкоплавких замков, применяемых в спринклерах типа СП-2, может плавиться при 72, 93, 141 и 183С.

Дренчерные установки предназначаются для тушения пожара и создания

32

водяных завес, предотвращающих его распространение на отдельные части здания. Дренчеры, в отличие от спринклеров не имеют замка и клапана. Дренчерные головки рассчитаны на орошение не более 12 площади пола.

Установки такого типа могут включаться вручную или автоматически при помощи специальных датчиков.

Тушение пеной. В настоящее время для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей широко применяются химическая и воздушно-механическая пена.

Химическая пена образуется в результате химической реакции между кислотными и щелочными растворами в присутствии пенообразующего вещества, а воздушно-механическая - в результате механического смешения воздуха с водным раствором пенообразователя.

Огнегасительное действие пены состоит в том, что она, покрывая поверхность горящего вещества (плотность пены 0,1-0,25 ), прекращает доступ горючих газов и паров в зону горения, изолирует горящее вещество от кислорода воздуха и охлаждает наиболее нагретый верхний слой вещества. Пена также защищает горючие жидкости и твердые вещества от нагревания и воспламенения.

Основным недостатком химической и воздушно-механической пены, содержащих воду, является невозможность их применения для тушения электроустановок, находящихся под напряжением. Их нельзя использовать и для тушения веществ, вступающих в химическую реакцию с водой, гидрофильных легковоспламеняющихся жидкостей (спирты, кетоны, альдегиды и т.д.), а также ценных материалов и предметов.

Тушение пожаров химической пеной. Для тушения небольших очагов пожара широко применяются ручные химические пенные огнетушители типа ОХП-10.

В корпусе огнетушителя находится щелочная часть заряда - водный раствор бикарбоната натрия. Кислотная часть заряда огнетушителя состоит из

33

смеси серной кислоты и сульфата железа.

Для приведения огнетушителя в действие поворачивают ручку запорного устройства, переворачивают огнетушитель вверх дном и направляют спрыском на очаг загорания. При повороте ручки кислотная и щелочная части заряда смешиваются, в результате их взаимодействия образуется углекислый газ, который насыщает всю массу жидкости, образуя пену. Давление в корпусе огнетушителя повышается, и пена выбрасывается через спрыск наружу. Действовать нужно быстро, так как продолжительность работы огнетушителя всего 60-65 с. Дальность полета струи пены 8 м.

Огнетушители нужно подвешивать на высоту 1,5 м от пола до днища огнетушителя на видных и доступных местах в помещениях с температурой воздуха не ниже 0С.

Для непрерывной подачи химической пены при тушении больших пожаров легковоспламеняющихся жидкостей применяются специальные пенообразующие аппараты - пеногенераторы. Они представляют собой водоструйные аппараты, в которых при прохождении воды подсасывается порошок, состоящий из сернокислого алюминия и двууглекислой соды, обработанной экстрактом солодкового корня (10-11% порошка к объему расходуемой воды).

Воздушно-механическая пена в отличие от химической образуется в результате интенсивного перемешивания воздуха с водным раствором пенообразователя в специальных аппаратах - пеносмесителях в воздушно-пенных стволах. Воздушно-механическая пена имеет состав: 90% воздуха, 9,5% воды и 0,5% пенообразователя. Плотность пены соответственно составляет 0,11. В зависимости от способа подачи водного раствора пенообразователя воздушно-пенные стволы бывают с эжектирующим устройством (СВПЭ) и без него (СВП). Принцип действия воздушно-пенного ствола заключается в том, что водный раствор пенообразователя, подаваемый в ствол под давлением, распыляется в конусной насадке ствола и, проходя по ней, создает разрежение

34

аналогично насосу. Подсасываемый через отверстия в кожухе ствола воздух перемешивается раствором, в результате чего получается воздушно-механическая пена, которая выбрасывается из ствола струей длиной 15-20 м.

Воздушно-механическая пена так же, как и химическая, служит для тушения легковоспламеняющихся горючих жидкостей и твердых веществ. По сравнению с химической она менее стойкая, но более экономична, образуется легко и быстро, безвредна для людей, почти неэлектропроводна и не вызывает коррозии.

Для ликвидации небольших очагов пожара используют ручные воздушно-пенные огнетушители марок ОВП-5 и ОВП-10 , зарядом в которых является 4-6%-ный раствор пенообразователя и передвижные установки ОВП-100 и ОВПУ-250. Заряд выталкивается из огнетушителя под давлением сжатого воздуха, находящегося в баллончике.

Тушение огня углекислым газом. Углекислота используется для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, твердых веществ, электроустановок, находящихся под напряжением. Углекислота не портит соприкасающихся с ней веществ, поэтому ее применяют для тушения ценных вещей и материалов.

Углекислотные огнетушители бывают ручные (ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8), передвижные (ОУ-25, ОУ-80, ОУ-400) и стационарные.

Ручной углекислотный огнетушитель ОУ-2 (рис. 12.6 ) состоит из баллона 1, заполненного жидкой углекислотой, вентиля 3 и диффузора снегообразователя 5. Огнетушитель приводят в действие при помощи маховика запорного вентиля 3. Углекислота, расширяясь, резко охлаждается и превращается в снегообразные хлопья с температурой около -70С. Попадая в огонь, хлопья испаряются, поглощая много тепла. Образовавшийся газ снижает концентрацию кислорода в зоне возгорания, что приводит к прекращению процесса горения. При тушении огнетушитель следует поднести на расстояние 1,5 - 2 м к очагу пожара. Вращая правой рукой маховичок, открыть вентиль, а

35

левой рукой направить раструб на огонь. Время действия огнетушителя 30 с.

Огнетушитель следует оберегать от нагревания, так как рабочее давление в баллоне при температуре +20С составляет 6 МПа (60 ), а при температуре +50С достигает 18 МПа (180 - баллон испытывается на давление 225 ).

Недостаток углекислоты в том, что ее нельзя использовать для тушения гидрофильных легковоспламеняющихся жидкостей (спирт, ацетон и т.п.), в которых она хорошо растворяется; тлеющих веществ (так как она не обладает смачивающими свойствами); веществ, которые могут гореть без доступа воздуха или образовывать с горючие газы (целлулоид, магний и др.).

Тушение огня галоидированными углеводородами.

В настоящее время для тушения пожаров все больше применяются высокоэффективные соединения на основе галоидированных углеводородов, таких, как тетрафтордибромметан (фреон 13В и 114В2), бромистый этил, бромистый метил и др. Действие их основано на торможении реакции горения, поэтому их также называют антикатализаторами, ингибиторами или флегматизаторами.

Наибольшее применение получили составы, состоящие из 70-80% бромэтилена и 30-20% углекислоты. Этот состав примерно в 3,5 раза эффективнее чистой углекислоты.

Если при тушении углекислотой горение прекращается по достижении ее концентрации 30% к объему воздуха, то бромэтиленовые составы прекращают горение при концентрациях 4-6 объемных процента.

Галоидированные углеводороды применяются для тушения твердых и жидких горючих веществ и материалов (кроме щелочных и щелочно-земельных металлов и веществ, горящих без доступа воздуха), электроустановок и тлеющих материалов. Они обладают меньшей токсичностью по сравнению с углекислотой, не замерзают при движении по вентилю и трубопроводам (в некоторых случаях углекислота может замерзать при выходе из огнетушителя). Поскольку давление в баллонах низкое, их можно изготовлять тонкостенными,

36

что значительно уменьшает массу каждого огнетушителя по сравнению с углекислотными.

Выпускаемые отечественной промышленностью углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3А и ОУБ-7А (цифры обозначают их емкость в литрах) могут применяться в широком диапазоне температур от -60 до +60С. Огнетушитель представляет собой цилиндрический сварной баллон, в верхней части которого ввернута специальная запорная головка со спрыском и маховичком, при откручивании которого он приводится в действие. Длина струи 3-4 м, время действия 35 с.

Тушение огня порошковыми составами. Порошковые составы предназначены для тушения загораний ЛВЖ и ГЖ, щелочных и щелочно-земельных металлов и их карбидов, электроустановок, находящихся под напряжением, и ценных предметов (архивы, музеи и т.п.).

В качестве реагента в порошковых огнетушителях общего назначения используются порошковые составы ПФ (фосфорноаммонийные соли с добавками) и ПСБ (бикарбонат натрия с добавками). Для тушения горящих металлов используется состав ПС-1 (углекислый натрий с добавками), а для тушения пирофорных жидкостей состав СИ-2 (смесь силикагеля и галоидуглеродов) и др.

В огнетушителях ОП-1Б «Момент», ОП-2, ОП-8Б, ОП-10, ОП-100 порошок вытесняется из корпуса избыточным давлением газа, хранимого во вспомогательном баллоне. У огнетушителя ОП-1 «Турист» (закачного типа) - давлением, постоянно поддерживаемым в корпусе.

Для локализации пожара большое значение имеет правильное расположение зданий и сооружений на территории предприятия с учетом пожаро- и взрывоопасности размещаемых в них производств, направления господствующих ветров, разрывов между зданиями и др. Максимальная плотность застройки должна быть не более 50%.

Величину противопожарных разрывов между открытыми наземными

37

складами и зданиями принимают в зависимости от емкости склада, пожарной опасности хранимых материалов и степени огнестойкости зданий. Так, минимальное расстояние от зданий до складов ЛВЖ и ГЖ составляет 18-36 м, для горючих материалов (щепки, опилки, бумажные обрезки) 15-36 м, лесоматериалов и дров 12-30 м и т.д. При подземном хранении ЛВЖ и ГЖ противопожарные разрывы, установленные для наземного хранения, уменьшают на 50%.

Таблица 2

Величина пожарных разрывов между зданиями, сооружениями

и закрытыми складами на территории предприятия

Степень огнестойкости здания или сооружения	Разрывы (м) при степени огнестойкости другого здания или сооружения
I, II	9 | 9 | 12
III	9 | 12 | 15
IV, V	12 | 15 | 18

Проезды, выезды и дороги на территории предприятия также используются для противопожарных целей. К зданиям и сооружениям на случай пожара должен быть предусмотрен свободный подъезд пожарных автомобилей: с одной стороны - при ширине здания до 18 м и с двух сторон - при ширине более 18 м. Расстояние от края дороги до стены здания не должно превышать 25 м при высоте здания до 12 м и 8 м - при высоте 12-28 м.

На территории предприятия лучше всего проектировать кольцевую систему дорог шириной 6 м, которые связывали бы все основные и вспомогательные здания и сооружения на территории предприятия и имели въезд и выезд. Расстояние между въездами должно быть не более 1500 м. С территории предприятия площадью менее 5 га допускается один выезд.