СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Процесс горения прекращается, если: 1) очаг горения изолируется от
воздуха; 2) концентрация кислорода снижается до предельного значения
(для большинства веществ до 12—15 %); 3) горящие вещества охлаждаются
ниже температур самовоспламенения, воспламенения; 4) осуществляется
интенсивное ингибирование (торможение скорости химической реакции в
пламени) и в некоторых других случаях.
Вещества, которые способствуют созданию перечисленных выше условий,
называются огнетушащими. Они должны обладать высоким эффектом тушения
при относительном малом расходе, быть дешевыми и безопасными в
обращении, не причинять вреда материалам и предметам.
Основными огнегасительнымн веществами являются
вода, водные растворы, водяной пар, пена, углекислота, инертные газы,
галоидированные углеводороды, сжатый воздух, порошки, песок, земля.
Вода обладает высокой теплоемкостью и теплотой парс* образования: 1 л
воды при испарении поглощает из зоны горения более 2,5 кДж тепла,
образуя при этом около 1700 л пара. Огнегасительнын эффект воды
достигается охлаждающим действием и снижением концентрации кислорода за
счет парообразования. Вода используется в виде компактных и распыленных
струй (размер капель более 100 мкм), а также в тоикораспыленпом
состоянии (размер капель менее 100 мкм). Интенсивность подачи воды при
тушении различных материалов колеблется в пределах от 0,1 до 0,5 л/с-м2.
При добавлении к воде 0,2—0,4 % поверхностно-активных веществ (сульфанатов,
синтолов, пенообразователей ПО-1 и других) огнегасительный эффект
повышается, что позволяет в 2—2,5 раза снизить расход воды и сократить
время тушения.
Водные эмульсии галоидированиых углеводородов обладают дополнительным
огнегасительным эффектом за счет ингибирующего действия
галоидоуглеводородов.
Водяной пар применяют для тушения объектов с ограниченным воздухообменом
и небольшим объемом (до 500 м3), а также небольших пожаров на открытых
площадках. Для тушения пожара необходимо создать концентрацию водяного
пара в воздухе равную примерно 35 '.’6 по объему. Наряду с достоинствами
вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Вода
оказывается малоэффективной при тушении нефтепродуктов и многих других
горючих жидкостей, так как они всплывают и продолжают гореть на ее
поверхности. Вода обладает электропроводностью и ее нельзя применять для
тушения горючих объектов, находящихся под напряжением.
Пена характеризуется кратностью и стойкостью. Кратность пены — это
отношение ее объема к объему походных продуктов. Стойкость пены — время
от момента ее получения до полного распада. Пену получают в
пеноге-нераторах. Пену делят па химическую и воздушно-механическую.
Химическая пена получается из специальных порошков, состоящих из
кислотной и щелочной частей. При смешении порошка происходит реакция, в
результате которой образуется углекислый газ. Специальные добавки
(лакричного экстракта) образуют густую стойкую пену,
которую через пожарный рукав и пенный ствол или
пено-слив подают в очаг пожара.
Химическая пена по объему состоит из 80 % углекислого газа, 19,7 % воды
и 0,3 % пенообразующего вещества. Удельный вес пены около 0,2 г/см3,
кратность 5, стойкость 40 мин. Применение химической пены в связи с
высокой стоимостью и сложностью организации пожаротушения в настоящее
время сокращается. Химическая пена получается также в огнетушителях.
Образование пены идет по следующим реакциям:
Пену применяют для тушения ЛВЖ, ГЖ и
нефтепродуктов. Огнегасительный эффект при этом достигается за счет
изоляции поверхности от окружающего воздуха. Воздушно-механическая пена
бывает обычной (до 10) и высокой кратности (более 10).
Воздушно-механическая пена состоит примерно из 90 % воздуха, 9,8 % воды
и 0,2 % специального пенообразующего вещества. Стойкость
воздушно-механической пены около 20 мин и с увеличением кратности
снижается.
Углекислота в снегообразном и газообразном состоянии применяется в
огнетушителях и стационарных установках для тушения пожаров в закрытых
помещениях и небольших открытых загораний. Огнегасительная концентрация
углекислоты в воздухе примерно 30 % по объему. Углекислота не проводит
электрический ток, поэтому ее можно применять для тушения
электроустановок, находящихся под напряжением. Следует помнить, что
диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных и
щелочноземельных металлов, а также веществ, молекулы которых содержат
кислород.
Инертные газы, применяемые для тушения загораний, снижают концентрацию
кислорода в воздухе и уменьшают тепловой эффект реакции за счет потерь
тепла на нагревание. К инертным газам относятся азот, аргон, гелий,
дымовые и отработанные газы. Огнегасительная концентрация газов
составляет примерно 31—36 % по объему.
Галоидоуглеводороды (газы или жидкости) замедляют реакцию горения,
поэтому их называют ингибиторами, флегматизаторами, или
антикатализаторами. Ниже при-ведены некоторые галоидоуглеводороды с
указанием огне* гасительных концентраций в процентах по объему:
бромистый метилен — 2,4; йодистый метилен — 2,7; бромистый метил — 4,5;
дихлормонофторметан — 9,5; тетрафторди-бромэтан — 7,5; состав 4НД — 5,4;
состав СЖБ — 4,6. Сжатый воздух используется для тушения горючих
жидкостей с температурой вспышки выше 60 °С методом их перемешивания.
Горение прекращается при снижении температуры верхнего слоя жидкости
ниже температуры воспламенения.
Порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия
применяются наиболее широко, несмотря на их высокую стоимость, сложность
в эксплуатации и хранении. В частности они являются единственным
средством тушения пожаров щелочных металлов и металлоорганических
соединений. Для тушения таких пожаров применяются также песок, земля,
флюсы.