Высокая огнегасительная способность воды обосновывается тем что
Огнегасительные средства и их свойства
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:
1) изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода путем разбавления воздуха негорючими газами;
2) охлаждение очага горения ниже определенных температур;
3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;
4) механический срыв пламени струёй газа или воды.
Вещества, которые создают условия для прекращения горения, называют огнегасительными (огнегасящими). Они должны быть дёшевы и безопасны в эксплуатации и не наносить вреда материалам и объектам.
Огнегасительные средства по главному (доминирующему) принципу прекращения горения подразделяются на четыре группы: охлаждающего, изолирующего, разбавляющего и ингибрирующего действия.
Средства охлаждающего действия: вода, раствор воды со смачивателем, твёрдый диоксид углерода (углекислота в снегообразном виде), водяные растворы солей.
Средства изолирующего действия: огнетушащие пены (химичес-кая, воздушно-механическая), огнетушащие порошковые составы, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, шлаки, флюсы, графит), листовые материалы (покрывала, щиты).
Средства разбавляющего действия: инертные газы (диоксид углерода, азот, аргон), дымовые газы, водяной пар, тонкораспылённая вода, газо-водяные смеси, продукты взрыва взрывчатых веществ.
Средства ингибирующего действия (для химического торможения реакции горения): галоидоуглеводороды (бромистый этил, хладоны), составы на основе галоидоуглеводородов, водобромэтиловые растворы (эмульсии), огнетушащие порошковые составы.
К основным огнетушащим веществам относятся:
– вода и её растворы;
– химические и воздушно-механические пены;
Вода и её растворы получила наибольшее применение из-за доступности, дешевизны и эффективности при доминирующем принципе охлаждения для прекращения горения. Но необходимо иметь в виду, что нельзя: а) тушить водой электроустановки под напряжением; б) применять воду при тушении горящих нефтепродуктов; в) использовать воду при тушении химических веществ, вступающих с ней в реакции.
Однако вода обладает высоким поверхностным натяжением, поэтому плохо смачивает твёрдые вещества, особенно волокнистые. Это свойство воды должно быть учтено при использовании на пожаре в образовательных учреждениях внутреннего пожарного водопровода. Для снижения недостатков воды как основного огнетушащего средства в неё добавляют различные присадки.
Воду применяют и для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспылённая вода хорошо тушит твёрдые материалы, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.
Однако необходимо иметь в виду, что вода как огнетушащее средство имеет ряд свойств, которые ограничивают её применение. Например, воду нельзя применять для тушения следующих пожаров:
— электроустановок и аппаратов, находящихся под напряжением, так как это может привести к короткому замыканию аппаратуры и поражению людей электрическим током;
— металлического натрия, калия, магния, поскольку при этом происходит разложение воды с образованием взрывоопасной смеси.
Применение воды может нанести значительный ущерб, если при тушении пожара используют слишком много пожарных стволов. При пожарах на чердаках или на верхних этажах зданий вода может промочить расположенные ниже перекрытия и перегородки, а задерживаясь на водонепроницаемых участках, создаёт дополнительную нагрузку на конструкции перекрытий, что иногда вызывает их обрушение.
Пенабывает низкой кратности (от 4 до 20), средней (от 21 до 200) и высокой (более 200). Она изолирует горящую поверхность от доступа воздуха, не пропускает на поверхность жидкости теплоту от пламени, мешает выходу паров жидкости и за счет этого прекращает горение.
Химическая пена образуется в пеногенераторах при смешивании пеногенераторных порошков и в огнетушителях при взаимодействии щелочного и кислотного растворов. Она состоит из углекислого газа (80 %), воды (19,7 %) и пенообразующего вещества (0,3 %), обладает высокой стойкостью и эффективностью при тушении многих пожаров. Но из-за высокой электропроводности и химической активности такую пену нельзя применять для тушения электро- и радиоустановок, электронной техники, двигателей разного назначения и других устройств.
Воздушно-механическая пенаобразуется при смешивании в пен-ных стволах и генераторах водного раствора пенообразователя с возду-хом. Она имеет необходимую стойкость, дисперсность, вязкость, охлаждающие и изолирующие свойства, которые позволяют применять её для тушения твёрдых материалов, жидких веществ и осуществления защитных действий при тушении пожаров по поверхности и объёмного заполнения горящих помещений (пеной средней и высокой кратности).
Тонкораспылённая вода (размер капель менее 100 мк) получается
с помощью специальной аппаратуры: стволов-распылителей и гидротрансформаторов, работающих при высоком напоре 20-30 атмосфер. Струи воды имеют небольшую ударную силу и дальность полёта, но орошают значительную поверхность, обладают повышенным охлаждающим эффектом и хорошо разбавляют горючую среду. Они позволяют не увлажнять излишне материалы при их тушении и способствуют быстрому снижению температуры.
Галоидоуглеводороды и составы на их основе эффективно подавляют горение газообразных, жидких, твёрдых горючих веществ и материалов при любых видах пожаров. По эффективности они лучше инертных газов в 10 и более раз. Галоидоуглеводороды и составы на их основе – это летучие соединения, представляющие собой газы или легкоиспаряющиеся жидкости, плохо растворяющиесяся в воде, но хорошо смешивающиеся со многими органическими веществами. Они имеют хорошую смачивающую способность, не электропроводны, имеют высокую плотность в жидком и газообразном состоянии, что обеспечивает образование струи, проникновение в пламя и удержание паров около очага горения.
Эти огнетушащие вещества можно применять для поверхностного, объёмного и локального тушения пожаров. Они эффективны: 1 – при ликвидации горения волокнистых материалов, электроустановок и оборудования, находящихся под напряжением; 2 – для защиты от пожаров транспортных средств, вычислительных центров, особо опасных цехов химических предприятий, окрасочных камер, сушилок, складов с горючими жидкостями, архивов, музейных залов, других объектов особой ценности, повышенной пожаро- и взрывоопасности. Галоидоуглеводороды и составы на их основе можно применять при любых отрицательных температурах.
Свойства огнегасительных веществ
Тушениепожара достигается применением таких тушащих веществ как вода, водные растворы некоторых солей, воздушно-механическую и химическую пены, инертные газы, порошковые составы, песок, кошма.
Вода по сравнению с другими огнегасящими веществами имеет наибольшую теплоемкость и пригодна для тушения большинства горючих веществ. Попадая на поверхность горящего вещества, вода нагревается и испаряется, отбирая соответствующее количество теплоты и понижая его температуру. Выделяющийся пар имеет объем, в 1700 раз превышающий объем воды, поэтому он резко снижает концентрацию кислорода в зоне горения и затрудняет доступ окислителя к горючему веществу.
Песок и земля с успехом применяются для тушения небольших очагов горения, в том числе проливов горючих жидкостей (керосин, бензин, масла, смолы и др.). Используя песок (землю) для тушения, нужно принести его в ведре или на лопате к месту горения. Насыпая песок главным образом по внешней кромке горящей зоны, старайтесь окружать песком место горения, препятствуя дальнейшему растеканию жидкости. Затем при помощи лопаты нужно покрыть горящую поверхность слоем песка, который впитает жидкость. После того как огонь с горящей жидкости будет сбит, нужно сразу же приступить к тушению горящих окружающих предметов.
Химическая пенаобразуется при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователей. Она представляет собой концентрированную эмульсию диоксида углерода в водном растворе минеральных солей. Такую пену получают с помощью пеногенераторов или химических пенных огнетушителей. Из-за высокой стоимости и сложности приготовления химическую пену все чаще заменяют воздушно-механической.
К огнегасящим веществам, находящимся в нормальных условиях в газообразном состоянии, относятся: диоксид углерода, азот, инертные газы (аргон, гелий), водяной пар и дымовые газы. Их огнегасящая концентрация в воздухе находится в пределах 30. 40%. Быстро смешиваясь с воздухом, эти газы понижают концентрацию кислорода в зоне горения, отнимают значительное количество теплоты и тормозят интенсивность горения.
Инертные, дымовые газы и отработавшие газы двигателейвнутреннего сгорания чаще всего применяют для заполнения сосудов и емкостей с целью избежания пожара при выполнении сварочных работ.
Галоидоуглеводородные составы(газы и легкоиспаряющиеся жидкости) представляют собой соединения атомов углерода и водорода, в которых атомы водорода частично или полностью замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома). Огнегасительное действие таких составов основано на химическом торможении реакции горения, поэтому их еще называют ингибиторами или флегматизаторами. У галоидоуглеводородных составов большая плотность, повышающая эффективность пожаротушения, и низкие температуры замерзания, позволяющие использовать их при отрицательных температурах воздуха. Существенным недостатком таких составов является их токсичность при вдыхании и попадании на кожу. Кроме того, бромистый этил и составы на его основе в определенных условиях могут гореть, что ограничивает их использование.
Твердые огнегасительные веществав виде порошков применяют для ликвидации небольших очагов загораний, а также горения материалов, не поддающихся тушению другими средствами, Порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слеживанию и комкованию (например, с тальком) и способствующими плавлению (с хлористым натрием или кальцием). Такие составы обладают хорошей огнетушащей способностью, в несколько раз превышающей способность галоидоуглеводородов, и универсальностью, благодаря которой прекращается горение большинства горючих веществ. На горящей поверхности огнегасительные порошки создают препятствующий горению слой, а выделяющиеся при разложении негорючие газы усиливают эффективность тушения. Наиболее распространены порошки на основе бикарбоната натрия (ПСБ-3), диаммоний фосфата (ПФ), аммофоса (П-1А), насыщенного хладоном 114В2 силикагеля (СЙ-2) и другие. В зону горения порошки могут подаваться с помощью сжатого диоксида углерода, азота или механическим способом.
Тушение пожаров водой. Тушение пожаров паром.
Тушение пожаров водой. Вода является одним из наиболее доступных, дешевых и широко распространенных огнегасительных средств, пригодных для тушения как малых, так и больших пожаров.
Огнегасительные свойства воды заключаются в том, что она имеет большую теплоемкость, способна отнимать от горящих веществ значительное количество тепла, снижая температуру очага горения до такой, при которой горение становится невозможно. Известно, что для нагрева 1 л воды на 1° С необходимо затратить 4,2 кДж. Следовательно, при тушении пожара 1 л воды, нагреваясь от температуры помещения (20° С) до кипения (100° С), отнимет от очага горения 335 кДж. Затем, переходя из одного физического состояния в другое (из жидкого в парообразное), за счет скрытой теплоты парообразования отнимет еще 2260 кДж. При этом выделяющийся при испарении воды пар (1700 л пара из 1 л воды), препятствуя доступу кислорода к горящему веществу, дополнительно способствует прекращению горения.
Воду нельзя применять для тушения веществ, вступающих с ней в реакцию, например, металлов калия и натрия, которые даже при низкой температуре вступают в реакцию с водой и замещают в ней водород. Выделяющийся водород в смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь. Воду нельзя использовать при тушении электрических установок, находящихся под напряжением, поскольку при этом появляется опасность поражения человека, который производит тушение, электрическим током, а также при тушении карбида кальция из-за возможности взрыва выделяющегося при этом ацетилена. Для пожаротушения вода применяется в виде компактных струй, в распыленном состоянии, тонкодисперсном состоянии, а также в виде воздушно-механической пены. Компактные струи воды, направленные на очаг горения, обладают большой силой, и, действуя механически, сбивают пламя, одновременно охлаждая горящие поверхности. Такими струями тушение пожара можно производить с дальнего расстояния, что имеет существенное значение при интенсивном излучении тепла, затрудняющем подход к очагу горения. Применять компактные струи при тушении пожара можно не всегда. Их нельзя применять при тушении горящих легковоспламеняющихся жидкостей, так как при этом происходит растекание жидкости, всплывающей на поверхность воды, что способствует увеличению зоны горения.
Если воду применять в распыленном состоянии, в виде мелкодисперсных частиц, когда большинство капель распыленной воды имеет размер менее 0,1 мм, то при этом увеличивается поверхность соприкосновения воды с горящими веществами, что способствует более интенсивному отбору водой тепла от очага горения и образованию пара, способствующего тушению. Распыленная струя воды при пожарах в помещениях может быть применена для снижения температуры и осаждения дыма. Струя воды подается в верхнюю часть помещения и распределяется по наибольшей площади с тем, чтобы путь движения воды в нагретом воздухе и дыме был возможно большим. Опускаясь вниз, мелкие капли воды нагреваются и испаряются, а более крупные нагреваются и поглощают газообразные и твердые продукты горения. Благодаря этому температура в горящем помещении снижается, дым оседает, очаг горения становится видимым и появляется возможность более эффективного тушения пожара.
Вода в распыленном состоянии может применяться для тушения горящих нефтепродуктов с температурой вспышки свыше 120° С.
Добавление к воде 0,2-2,0% (по массе) пенообразователей способствует понижению поверхностного натяжения, в результате чего улучшаются ее огнегасительные свойства, в 2-2,5 раза уменьшается расход воды, сокращается время тушения. В качестве пенообразователей используют сульфонаты, пенообразователь ПО-1, ПО-6, ПО-11, смачиватель НБ (некаль) и др.
Тушение пожаров паром. На промышленных предприятиях, имеющих большие ресурсы пара, использование его для тушения пожара является во многих случаях вполне целесообразным. Огнегасительное действие пара заключается в вытеснении воздуха из помещения. Огнегасительная способность пара обеспечивает эффективность только при больших его концентрациях на единицу объема. Избыточная влага и охлаждающее влияние пара существенного значения при тушении пожара не имеют.
Принцип тушения пожара паром заключается в том, что помещение, в котором возник пожар, быстро заполняют паром (в течение 5-10 мин). При этом температуру в помещении следует доводить не менее нем до +85° С, что вызовет понижение содержания кислорода в воздухе на 31% (уменьшит содержание кислорода в воздухе до 15-16%), и горение прекратится. В помещении, наполненном паром, необходимо плотно закрыть все проемы и отверстия в стенах и потолке, в полу же для выпуска вытесняемого воздуха надо иметь проемы из расчета 0,5 м 2 на 1000 м 3 помещения.
Огнетушащие свойства воды. Применение воды при тушении пожара
Вода является одним из наиболее доступных, дешевых и широко распространенных огнегасительных средств, пригодных для тушения как малых, так и больших пожаров. Огнегасительные свойства воды заключаются в том, что она имеет большую теплоемкость, способна отнимать от горящих веществ значительное количество тепла, снижая температуру очага горения до такой, при которой горение становится невозможно. Водунельзя применять:
Для пожаротушения вода применяется в виде компактных струй, в распыленном состоянии, тонкодисперсном состоянии, а также в виде воздушно-механической пены. Применять компактные струи при тушении горящих легковоспламеняющихся жидкостей нельзя, так как при этом происходит растекание жидкости, всплывающей на поверхность воды, что способствует увеличению зоны горения.
Если воду применять в распыленном состоянии, в виде мелкодисперсных частиц, когда большинство капель распыленной воды имеет размер менее 0,1 мм, то при этом увеличивается поверхность соприкосновения воды с горящими веществами, что способствует более интенсивному отбору водой тепла от очага горения и образованию пара, способствующего тушению. Распыленная струя воды при пожарах в помещениях может быть применена для снижения температуры и осаждения дыма. Вода в распыленном состоянии может применяться для тушения горящих нефтепродуктов с температурой-вспышки свыше 120° С.
Добавление к воде 0,2—2,0% (по массе) пенообразователей способствует понижению поверхностного натяжения, в результате чего улучшаются ее огнегасительные свойства, в 2—2,5 раза уменьшается расход воды, сокращается время тушения.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Огнетушащие свойства воды. Применение воды при тушении пожара
Огнетушащие свойства воды. Применение воды при тушении пожара
Огнетушащие свойства воды. Применение воды при тушении пожара
Высокая огнегасительная способность воды обосновывается тем что
6.6. Способы и средства тушения пожаров
Прекращение горения в условиях пожара осуществляется следующими методами: прекращением доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижением их поступления до величин, при которых горение невозможно; охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понижением температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавлением горючих веществ негорючими; интенсивным торможением скорости химических реакций в пламени (ингибированием горения), механическим срывом (отрывом) пламени сильной струей газа или воды.
На этих принципиальных методах и основаны известные способы и приемы прекращения горения в условиях пожара с использованием огнегасящих веществ.
Основными огнегасящими веществами являются вода, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные огнегасящие составы и сухие огнетушащие порошки.
Вода – наиболее распространенное средство тушения пожаров. Попадая в зону горения, она нагревается и испаряется, поглощая большое количество теплоты. При испарении воды образуется большое количество пара (из одного литра воды образуется более 1700 л пара), который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара. Вода используется в виде компактных и распыленных струй (размер капель более 100 мкм), в тонкораспыленном состоянии (размер капель
Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей широко применяют огнегасительную пену. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует очаг горения. На практике применяют два вида пены: химическую и воздушно-механическую.
Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха (-90%), воды (-9,7%) и пенообразователя (-0,3%). Характеристикой пены является кратность – отношение объема полученной пены к объему исходных веществ. Пену обычной кратности (до 20) получают с помощью воздушно-пенных стволов, принцип действия которых основан на том, что вода под давлением 0,3-0,6 МПа, предварительно смешанная с пенообразователем, поступает в специальное устройство, обеспечивающее подсос воздуха. За последнее время в практике тушения пожаров находит применение высокократная пена (кратность свыше 200), значительно более объемная и дольше сохраняющаяся. Она получается в генераторах высокократной пены, где воздух не подсасывается, а нагнетается под некоторым давлением.
Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м 3 и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода. Огнегасительная концентрация водяного пара в воздухе составляет примерно 35% по объему.
Инертные и негорючие газы, главным образом диоксид углерода и азот, понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения. Поскольку диоксид углерода восстанавливается щелочными и щелочноземельными металлами, его нельзя применять для их тушения. Инертные газы обычно применяют в сравнительно небольших по объему помещениях. Огнегасительная концентрация инертных газов при тушении в закрытом помещении составляет 31-36 % к объему помещения.
Диоксид углерода является незаменимым средством для быстрого тушения небольших очагов пожара, а также благодаря своей неэлектропроводности – для тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок. Он хранится в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением. Вследствие расширения при выпуске диоксида углерода из баллона происходит сильное охлаждение, и образуются белые хлопья твердого диоксида углерода. В очаге горения твердый диоксид углерода испаряется, понижая температуру горящего вещества и уменьшая концентрацию кислорода.
Водные растворы солей относятся к числу жидких огнегасительных средств. Применяются растворы бикарбоната натрия, хлоридов кальция и аммония, глауберовой соли, аммиачно-фосфорных солей и др. Соли, выпадая из водного раствора, образуют на поверхности горящего вещества изолирующие пленки, отнимающие теплоту. При разложении солей выделяются негорючие газы.
Огнегасительное действие галоидоуглеводородных огнегасительных составов основано на химическом торможении реакции горения (ингибировании). Они являются предельными углеводородами, у которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома). Применяются также составы на основе бромистого этила (3,5; 4НД; 7; СЖБ; БФ). Цифры 3, 5 и 7 означают, что эти составы в 3, 5 и 7 раз эффективнее диоксида углерода. В последнее время применение составов на основе бромистого этила ограничивают в связи с тем, что сам бромистый этил и его смеси с некоторыми другими веществами указанных выше составов в определенных условиях могут гореть.
Галоидоуглеводородные составы имеют большую плотность, что повышает эффективность пожаротушения, а низкие температуры замерзания позволяют использовать их при низких температурах воздуха.
Выбор огнегасительного вещества зависит от класса пожара. В настоящее время все пожары делят на пять классов – А, В, С, О, Е. В табл. 6.1 приведена классификация пожаров и рекомендуемые вещества.