Защита населения и объектов в чрезвычайных ситуациях (основы гражданской обороны) - Учебно-методическое пособие (Чутков А.И.)

5.3. средства и способы тушения пожаров

5.3.1. Способы  тушения  пожаров.  Разрабатывая  действенные методы предупреждения и ликвидации пожаров и взрывов, использу- ют общие теоретические положения о горении, а также данные, полу- ченные при изучении пожаров и взрывов на производстве.

Всякий пожар легче всего ликвидировать в его начальной стадии,

приняв меры к локализации очага, чтобы предотвратить увеличение площади горения. Согласно СТБ 11.0.04-95 «Организация тушения пожаров. Термины и определения», локализация пожара – прекраще-

ние дальнейшего распространения пожара и создание условий для его успешной ликвидации имеющимися силами и средствами.

Ликвидация пожара – прекращение горения на пожаре.

Силы и средства на пожаре – личный состав пожарных подраз- делений, работники предприятий, учреждений и организаций, кото-

рые участвуют в тушении пожара, а также пожарная, приспособлен- ная, вспомогательная техника и огнетушащие вещества на пожаре.

Тушение пожара – процесс воздействия сил и средств, а также использование методов и приемов, направленных на ликвидацию пожара.

Успех быстрой локализации и ликвидации пожара в его началь-

ной стадии зависит от использования соответствующих огнетушащих средств, наличия средств пожарной связи и сигнализации для вызова пожарной помощи. Кроме того, каждый работающий должен уметь пользоваться первичными средствами пожаротушения и приводить в действие автоматические и ручные огнетушащие установки.

Тушение пожара сводится к активному (механическому, физиче- скому или химическому) воздействию на зону горения для нарушения

устойчивости реакции одним из принятых средств пожаротушения.

Устойчивость горения зависит, в первую очередь, от температуры в зоне химической реакции, которая определяется условиями тепло-

обмена с окружающей средой.

Нарушение теплового равновесия и понижение температуры в зо- не горения может быть достигнуто при пожаротушении или увеличе-

нием скорости потерь тепла, или уменьшением скорости выделений тепла в зоне горения. Эффективность пожаротушения зависит от пра- вильного выбора способов тушения пожара (рис. 5).

Выбор средств пожаротушения зависит от технологии производ- ства и физико-химических свойств применяемых материалов, от усло- вий, исключающих появление вредных побочных явлений при взаи-

модействии огнетушащих средств с горящим веществом и продуктами

горения, а также от условий протекания процесса горения и техниче- ских возможностей тушения пожара. Тушение пожаров с реакцией го- рения теплового характера обычно достигается увеличением потерь тепла в окружающую среду, физическими способами пожаротушения. Тушение пожаров, протекающих по реакции горения цепного харак- тера, легче достигается уменьшением выделений тепла реакции горе- ния химическим способом. На практике горение при пожаре носит и тепловой, и цепной характер, поэтому одновременно применяют оба способа пожаротушения.

 

Физический способ  Химический способ

Огнегасительные факторы

Охлаждение   Разбавление   Изоляция        Флегматизация

Огнетушащее действие

 

Увеличение теплопотерь из зоны горения

Увеличение теплоемко- сти горючей системы

Отключение механизма воспламенения

Связывание активных цен- тров цепной реакции – торможение скорости ре- акции горения

 

Прием реализации при пожаротушении

Подпись: Орошение горючих
веществ
Подпись: Перемешивание слоев
горючих жидкостей
Подпись: Эвакуация горящих
веществ и материалов
Подпись: Объемное разбавление
окислителя инертными газами, парами воды
Подпись: Объемное разбавление
горючих веществ инертными газами, парами воды
Подпись: Отрыв пламени воздушной
ударной волной
Подпись: Изоляция поверхности горю-
чих веществ слоем воды, пе- ны, кошмой и др.
Подпись: Эвакуация горючих
веществ
Подпись: Объемное разбавление го-
рючей пыле-, газо- и паро- воздушной системы флегма- тизирующими веществами и составами
Подпись: Орошение поверхности го-
рючих материалов флегмати- зирующими веществами и составами
Рис. 5. Способы тушения пожара

Неустойчивость горения и его полная ликвидация достигаются применением тех или иных огнетушащих веществ, которые взаимо- действуют с зоной горения при пожаре. Пожаротушение с использо- ванием этих веществ основано на физико-химическом эффекте, воз- никающем при их взаимодействии с зоной горения. Поэтому для раз- личных способов пожаротушения предусмотрен определенный набор подобных веществ.

5.3.2. Огнетушащие  вещества  и  их  характеристика.  Сущест- вующие огнетушащие вещества обладают комбинированным воздей- ствием на процесс горения. Однако каждому из них присуще какое-то одно преобладающее свойство.

Огнетушащее  вещество  –  это  вещество,  обладающее  физико-

химическими свойствами, позволяющими создать условия для пре- кращения горения данной горючей среды. Огнетушащие вещества мо-

гут быть в твердом, жидком или газообразном состоянии.

При выборе вещества для пожаротушения необходимо учитывать его совместимость с горящим материалом, а также класс пожара. Классы и подклассы пожаров указаны в табл. 6.

Для тушения пожаров класса А применяются все виды огнетуша-

щих веществ и прежде всего – вода; для класса В – распыленная вода, все виды пен, порошки; для класса С – газовые составы, галоидоугле- водороды, порошки, вода; для класса D – порошки; для класса Е – га- лоидоуглеводороды, углекислый газ, порошки.

Наиболее широко применяемым огнетушащим веществом являет- ся вода. Вода по сравнению с другими огнетушащими веществами имеет небольшую теплоемкость и пригодна для тушения большинства

горючих веществ. 1 л воды при нагревании от 0 до 100°С поглощает

419 кДж тепла, а при испарении – 2260 кДж. Вода отличается доста- точной   термической   стойкостью   (свыше   1700°С),   превышающей

стойкость многих других огнетушащих веществ. Кроме того, вода об- ладает тремя свойствами огнетушения: охлаждает зону горения или горящие вещества, разбавляет реагирующие вещества в зоне горения и изолирует горючие вещества от зоны горения.

Виды подачи воды на пожаре могут быть следующими: мощные компактные струи из лафетных стволов с насадками диаметром 28–

50 мм или компактные струи из ручных пожарных стволов с насадками диаметром 13–25 мм; распыленные струи при диаметре капель воды свыше 100 мкм; тонкораспыленные струи с диаметром капель воды до

100 мкм, получаемые из стационарных и переносных распылителей;

растворы, содержащие 0,2–2,0\% массы смачивателей для снижения по- верхностного  натяжения;            водобромэтиловая  эмульсия,  содержащая

90\% массы воды и 10\% бромистого этила, для повышения эффекта ту- шения, достигаемого химическим торможением реакции горения.

 

Классификация пожаров

Таблица 6

 

Класса пожара

Характеристика класса

 

Подкласс

 

Характеристика подкласса

А

Горение  твердых веществ

А1

Горение твердых веществ, сопровождае- мое тлением (например, дерева, бумаги, соломы, угля, текстильных изделий)

А2

Горение твердых веществ, не сопровож- даемое тлением (например, пластмассы)

В

Горение   жидких веществ

В1

Горение жидких веществ, нерастворимых в воде (например, бензина, эфира, нефтя- ного топлива), а также сжижаемых твер- дых веществ (например, парафина)

В2

Горение жидких веществ, растворимых в

воде (например, спиртов, метанола, гли- церина)

С

Горение            газооб- разных веществ

Горение горючих газов (например, быто- вой газ, водород, пропан)

D

Горение            метал-

лов

D1

Горение легких металлов, за исключени-

ем щелочных (например, алюминия, маг- ния и их сплавов)

D2

Горение  щелочных  и  других  подобных металлов (например, натрия, калия)

D3

Горение металлосодержащих соединений,

(например,  металлоорганических  соеди- нений, гидридов металлов)

Е

Горение электро-

установок       под напряжением

Горение  электроустановок,  находящихся

под напряжением

 

Воду в виде компактных и распыленных струй применяют при тушении твердых веществ и материалов органического происхожде- ния, горючих жидкостей. Воду в виде распыленных и тонкораспылен- ных струй применяют при тушении несмешивающихся с водой горю- чих и легковоспламеняющихся жидкостей.

Для повышения проникающей способности воды снижают ее по- верхностное  натяжение.  Для  этого  в  воду  вводят  поверхностно-

активные вещества – смачиватели. При понижении поверхностного

натяжения воды в два раза резко улучшается ее огнетушащее дейст- вие, причем требуемый расход воды уменьшается примерно в 2–2,5 раза и одновременно сокращается время пожаротушения.

Воду нельзя применять для тушения ряда органических жидко- стей, которые всплывают и продолжают гореть на поверхности воды.

Вода, содержащая различные природные соли, обладает повы- шенной коррозионной способностью и значительной электропровод- ностью. Поэтому при тушении водой электрооборудование необходи- мо обесточить.

Пены применяют для тушения легковоспламеняющихся жидко-

стей. Они представляют собой пузырьки газа, заключенные в тонкие оболочки из жидкости. Пузырьки газа могут образовываться внутри жидкости в результате химических процессов или механического смещения воздуха с жидкостью. Чем меньше размеры пузырьков газа и поверхностное натяжение пленки жидкости, тем более устойчива пена. При небольшой плотности пена растекается по поверхности го- рящей жидкости, изолирует ее от пламени, и поступление паров в зо- ну горения прекращается; одновременно охлаждается поверхность жидкости. Для тушения пожаров применяют устойчивую пену, кото- рая может быть получена при введении в воду пенообразователей, способных снизить поверхностное натяжение пленки воды.

Огнетушащие  свойства  пены  определяются  ее  устойчивостью,

кратностью, дисперсностью и вязкостью.

Устойчивость пены – ее способность противостоять процессу разрушения в течение определенного времени.

Кратность пены – отношение объема пены к объему раствора, из

которого она образована.

Вязкость пены – способность к растеканию по поверхности. Качество пены во многом определяется ее дисперсностью. Чем

выше дисперсность, тем больше устойчивость пены и выше ее огне-

тушащая      эффективность.      Широко      используется      воздушно-

механическая пена.

Воздушно-механическая пена представляет собой механическую смесь воздуха, воды и пенообразователя. Стойкость воздушно- механической пены меньше, чем химической, причем стойкость уменьшается с повышением кратности пены. Для получения воздуш- но-механической пены требуется ввести пенообразователь в воду во

всасывающем трубопроводе насоса или в напорной линии. Обычно используют пенообразователь типа ПО-1, состоящий из керосинового контакта, столярного клея и этилового спирта.

Для предупреждения взрыва при скоплении в помещении горю- чих газов или паров наиболее эффективный способ защиты – создание среды, не поддерживающей горения. Это достигается при применении в качестве средств пожаротушения инертных разбавителей – диокси- да углерода, азота, аргона, водяного пара, дымовых газов и некоторых галогенсодержащих веществ. Инертные разбавители снижают ско- рость реакции, так как часть тепла расходуется на их нагрев.

 

 
Диоксид углерода (СО2) – бесцветный газ. Из 1 л жидкого диокси-

да углерода при 0 С образуется 506 л газа. Хранится СО2  в стальных баллонах. Однако, применяя диоксид углерода, необходимо учиты- вать его токсичность. Вдыхание воздуха, содержащего 10\% СО2, смертельно. Поэтому система тушения с использованием диоксида углерода должна иметь сигнализирующее устройство, чтобы обеспе- чить своевременную эвакуацию людей из помещения. Диоксид угле- рода применяют для тушения пожаров электрооборудования на скла- дах, аккумуляторных станциях, сушильных печах.

Азот – газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. В качестве средства тушения он используется по способу разбавления. Азот применяют, главным образом, при тушении веществ, горящих пламенем (жидко- сти, газа). Он плохо тушит вещества, способные тлеть (дерево, бумага, хлопок и др.) и не тушит волокнистые материалы (хлопок, ткани).

Водяной пар (технологический и отработанный) используют для создания паровоздушных завес на открытых технологических уста- новках, а также для тушения пожаров в помещениях малого объема.

Огнегасительные средства на основе галоидоуглеводородов отно- сятся к ингибирующим или флегматизирующим средствам, так как

тушение происходит в результате торможения химических реакций. Наиболее эффективное действие оказывают бром, фторпроизводные метана и этана. При этом реакционная способность и склонность к термическому разложению зависят от галогена, замещающего водо-

род. Они повышаются в ряду фтор – хлор – бром – йод.

Порошковые составы применяют для ликвидации небольших за- гораний, не поддающихся тушению водой или другими огнетушащи-

ми веществами. Принцип тушения порошковыми составами заключа-

ется либо в изоляции горящих материалов от доступа к ним воздуха, либо в изоляции паров и газов от зоны горения.

Порошковые  составы  обладают  следующими  преимуществами:

высокая огнетушащая эффективность, универсальность, возможность тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряже-

нием, а также использования при минусовых температурах. Порошко-

вые составы применяют для тушения металлов и металлоорганиче- ских соединений, пирофорных веществ, для тушения газового пламе- ни. Порошковые составы не лишены недостатков: им присущи слежи- ваемость и комкование. Однако получение порошков по современной технологии резко улучшило их сопротивляемость слеживаемости и обеспечило хорошую текучесть, что резко повысило их применение.

Порошковые составы практически нетоксичны, не оказывают коррозионного действия и их можно использовать в сочетании с рас- пыленной водой и пенными средствами тушения.

Огнетушащие вещества выбирают в каждом конкретном случае с

учетом условий протекания процесса горения, пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяе- мых веществ и материалов.

5.3.3. Первичные средства тушения пожара. Средства тушения пожара можно разделить на две группы – первичные средства туше- ния и автоматические стационарные системы пожаротушения.

Первичные средства тушения пожара – это устройства, инстру- менты и материалы, предназначенные для локализации и (или) ликви- дации загорания на начальной стадии. К ним относятся: огнетушите-

ли, пожарные щиты, внутренний пожарный кран, емкости с водой,

ящики с песком, кошма. Данные средства просты в обращении и для приведения их в действие не требуется сложных операций.

Емкости для хранения воды должны иметь объем не менее 200 л и комплектоваться крышкой и ведром. Емкости окрашивают в красный цвет и надписывают белым цветом «Для тушения пожара». Не реже одного раза в 10 дней в резервуар добавляют воду, а один раз в квар-

тал ее полностью меняют.

Песок применяется для тушения небольших очагов горения, в том числе проливов горючих жидкостей. Ящик для песка должен иметь вместимость 0,5, 1 или 3 м3 и комплектоваться совковой лопатой.

Кошма предназначена для изоляции очага горения от доступа воздуха. Этот метод очень эффективен, но применяется лишь при не- большом очаге горения. Полотно должно иметь размеры 1×1,5 или

2×2 м,  храниться  в  металлических  или  пластмассовых  футлярах  с крышками. Не реже одного раза в месяц кошма просушивается и очищается от пыли.

Здания и помещения должны быть обеспечены первичными сред- ствами пожаротушения. Для их размещения устанавливают специаль- ные щиты. Щит пожарный предназначен для размещения первичных

средств пожаротушения, немеханизированного инструмента и пожар- ного инвентаря в производственных и складских помещениях, не обо- рудованных внутренним противопожарным водопроводом и автома- тическими установками пожаротушения, а также на территории пред- приятий,  не  имеющих  наружного  противопожарного  водопровода, или при удалении зданий, сооружений, наружных технологических установок этих предприятий на расстояние более 100 м от наружных пожарных водоисточников.

На щитах размещают огнетушители, ломы, багры, топоры, ведра. Рядом со щитом устанавливается ящик с песком и лопатами, а также

бочка с водой.

Внутренний пожарный кран предназначен для тушения загораний веществ и материалов, кроме электроустановок под напряжением. Раз- мещается в специальном шкафчике, оборудуется стволом и рукавом, со- единенным с краном. При возникновении загорания нужно сорвать пломбу или достать ключ из места хранения на дверце шкафчика, от- крыть дверцу, раскатать пожарный рукав, после чего произвести соеди- нение ствола, рукава и крана, если это не сделано. Затем максимальным поворотом вентиля крана пустить воду в рукав и приступить к тушению загорания. При введении в действие пожарного крана рекомендуется действовать вдвоем. В то время как один человек производит пуск воды, второй подводит пожарный рукав со стволом к месту горения.

Средства пожаротушения и пожарные щиты располагают на вид- ных местах и окрашивают в соответствующие цвета по СТБ 1392-2003

«Цвета сигнальные. Знаки пожарной безопасности. Общие техниче- ские требования. Методы испытаний».

Самым распространенным видом первичных средств пожароту- шения являются огнетушители. Огнетушители классифицируются по виду применяемого огнетушащего вещества, по размерам, по способу выброса огнетушащего вещества.

По  виду  применяемого  огнетушащего  вещества  огнетушители

классифицируются на: жидкостные (вода с добавками ПАВ); пенные (воздушно-пенные); газовые (углекислотные); порошковые; аэрозоль- ные (углекислотно-бромэтиловые, хладоновые); комбинированные (пенно-прошковые).

По размерам делятся на: малолитражные – до 5 л; промышленные ручные – от 5 до 10 л; передвижные и стационарные – более 10 л.

По способу выброса огнетушащего вещества: под давлением са- мого заряда; под давлением рабочего газа, находящегося над огнету- шащим веществом; под давлением рабочего газа, находящегося в от-

дельном баллончике, расположенном в корпусе огнетушителя.

В Республике Беларусь используются следующие основные типы огнетушителей: углекислотные (ОУ), воздушно-пенные (ОВП), по- рошковые (ОП).

Углекислотные огнетушители предназначены для тушения заго-

раний различных веществ и материалов, электроустановок под на- пряжением  до  1000 В,  двигателей  внутреннего  сгорания,  горючих жидкостей. Запрещается тушить материалы, горение которых проис- ходит без доступа воздуха.

Работа углекислотного огнетушителя основана на вытеснении за-

ряда двуокиси углерода под действием собственного избыточного давления, которое задается при наполнении огнетушителя. Двуокись углерода находится в баллоне под давлением 5,7 МПа при температу- ре окружающего воздуха 20°С.

При открывании запорно-пускового устройства (нажатии на рычаг) заряд СО2 по сифонной трубке поступает к раструбу. При этом  происходит  переход  двуокиси  углерода  из  сжиженного  с о- стояния в снегообразное (твердое), сопровождающийся резким п о- нижением температуры до –70°С. Огнетушащее действие углеки- слоты основано на охлаждении зоны горения и разбавлении гор ю- чей парогазовоздушной среды инертным (негорючим) веществом до концентраций, при которых происходит прекращение реакции горения.  Для  приведения  огнетушителя  в  действие  необхо димо выдернуть чеку или сорвать пломбу, направить раструб на очаг пожара и нажать на рычаг.

Маркировка углекислотного огнетушителя состоит из буквенного обозначения «ОУ» и цифры, обозначающей его вместимость. Углеки- слотные  огнетушители  бывают  ручные  (переносные)  (ОУ-1,  ОУ-2, ОУ-3, ОУ-4, ОУ-5, ОУ-8), передвижные (ОУ-10, ОУ-20, ОУ-40, ОУ-80) и стационарные.

Воздушно-пенные  огнетушители  наиболее  удобны  для  туше-

ния тлеющих материалов, а также горючих жидкостей. Констру к- ция  насадки  обеспечивает  подачу  воздушно -механической  пены средней и низкой кратности. Эффективность воздушно -пенных ог- нетушителей значительно возрастает при использовании в качестве заряда фторированных пленкообразующих пенообразователей. Пенными огнетушителями запрещается тушить электроустановки под напряжением.

По принципу создания давления в их корпусе воздушно-пенные огнетушители подразделяются на: закачные (з); с баллоном высокого

давления (б).

Принцип действия основан на вытеснении раствора пенообразо- вателя избыточным давлением самого заряда или рабочего газа (воз- дух, азот, углекислый газ). При срабатывании запорно-пускового уст- ройства прокалывается заглушка баллона с рабочим газом. Пенообра-

зователь выдавливается газом через клапаны и сифонную трубку. В насадке пенообразователь перемешивается с засасываемым воздухом, и образуется пена. Она попадает на горящее вещество, охлаждает его и изолирует от кислорода. Для приведения огнетушителя в действие необходимо выдернуть чеку или сорвать пломбу, направить насадку

на очаг пожара и нажать на рычаг.

Маркировка воздушно-пенного огнетушителя состоит из бук- венного обозначения «ОВП» и цифры, обозначающей его вмест и- мость. Воздушно-пенные огнетушители бывают ручные (ОВП-4, ОВП-8), передвижные (ОВП-50, ОВП-100).

Порошковые огнетушители предназначены для тушения всех классов пожаров, обладают широким диапазоном температур экс- плуатации. Они применяются для тушения возгорания нефтепродук-

тов, легковоспламеняющихся жидкостей и горючих материалов, а также для тушения возгорания электроустановок, находящихся под

напряжением до 1000 В.

Порошковые огнетушители по принципу создания давления в их корпусе подразделяются на следующие типы: закачные (з); с балло- ном высокого давления (б).

Принцип действия порошкового огнетушителя закачного. Рабо- чий газ закачан непосредственно в корпус огнетушителя. При сраба- тывании  запорно-пускового  устройства  порошок  вытесняется  газом по сифонной трубке в шланг и к стволу-насадке или в сопло. Порошок можно подавать порциями. Он попадает на горящее вещество и изо- лирует его от кислорода воздуха.

Принцип  действия  порошкового  огнетушителя  со  встроенным

источником давления. При срабатывании запорно-пускового устрой- ства прокалывается заглушка баллона с рабочим газом (углекислот- ный газ, азот). Газ по трубке подвода поступает в нижнюю часть кор- пуса огнетушителя и создает избыточное давление. Порошок вытес- няется по сифонной трубке в шланг к стволу. Нажимая на курок ство- ла, можно подавать порошок порциями. Порошок, попадая на горящее вещество, изолирует его от кислорода воздуха.

Маркировка порошкового огнетушителя состоит из буквенного обозначения «ОП» и цифры, обозначающей его вместимость. Воздуш-

но-пенные огнетушители бывают ручные (ОП-1, ОП-2, ОП-3, ОП-4,

ОП-5, ОП-8, ОП-10), передвижные (ОП-50, ОП-100).

Предприятия должны обеспечиваться первичными средствами пожаротушения согласно требованиям ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ «По- жарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и

обслуживание», ППБ 1.01-94 «Общие правила пожарной безопасности

Республики Беларусь для промышленных предприятий» (табл. 7) и др.

 

Подпись: щадь, м2Нормы первичных средств пожаротушения в соответствии с ППБ 1.01-94

Таблица 7

 

 

Наименование помещений, сооружений, установок

 

Категория помещения по взрывопожарной и пожар- ной опасности

Условная защищаемая пло-

Класс пожара

Наименование первичных

средств пожаротушения

огнетушители

ручные вмести- мостью

ящик с песком

войлок, кошма

бочка с водой

 

пенные 10 л

порошковые

10 или 2×5 л

углекислотные

5 или 8 л

Производственные   и

складские       здания,            соору- жения

А, Б, В

(горючие газы и жидкости)

200

А

2

1

1

1

В

2

1

1

1

С

1

2

1

В

400

А

2

2

1

1

1

Г

800

В

1

1

1

1

С

1

1

1

1

Г, Д

1200

А

2

1

1

Административно-бытовые

здания, в т. ч.:

– вычислительные центры, библиотеки,  архивы,  про- ектно-конструкторские бюро;

– типографии, помещения множительных, печатно- копировальных машин

 

400

2

1

2

1

100

1

1

1

200

2

1

1

1

Открытые склады

 

200

А,

В, С

2

2

1

1

1