Засоби та методи гасіння пожеж

Пожежогасіння (ГОСТ 12.1003-81) — це комплекс заходів, спрямованих на ліквідацію пожежі.

Вибираючи метод пожежогасіння, враховують агрегатний стан горючих речовин і стадію розвитку пожежі.

 

Виділяють три стадії горіння твердих і рідких горючих речовин:

— І (початкова; загоряння) — горіння нестійке, температура в ділянці пожежі порівняно низька, висота полум’я невелика, пло­ща осередку горіння не перевищує 1—2 м². У цій стадії горіння можна швидко зупинити завдяки застосуванню первинних за­собів пожежогасіння;

— II (стійка) — характеризується посиленням розкладання та випарювання горючих речовин, підвищенням температури. Пло­ща горіння та висота полум’я збільшуються, підвищується вплив променевої енергії. У цій стадії горіння можна припинити завдя­ки застосуванню водяних або пінних струменів або великої кіль­кості первинних засобів пожежогасіння;

— III — характеризується великою площею горіння, високою температурою, конвективними потоками, деформацією та руйну­ванням конструкцій.

 

У разі займання горючих газів горіння розвивається дуже швидко і стадії пожежі не розрізняють. Якщо займання газу ви­никло через його вихід із невеликих отворів (щілин), воно може набути стійкої форми без подальшого поширення.

Пожежогасіння на початковій стадії спрямовано на локаліза­цію осередку пожежі для запобігання збільшенню її площі.

Локалізація пожежі (ГОСТ 12.1.033-81) — це дії, спрямовані на запобігання подальшому горінню та створення умов для його ліквідації наявними силами та засобами.

Ліквідація пожежі — дії, спрямовані на остаточне припинення горіння та виключення можливості його повторного виникнення.

 

Існують такі способи припинення горіння:

— охолодження ділянки горіння або речовин, які горять, ниж­че певних температур;

— ізоляція осередку горіння від повітря;

— зниження концентрації кисню в повітрі завдяки розбавлен­ню його негорючими газами;

— хімічне гальмування (інгібування) швидкості реакцій горіння;

— механічне усунення полум’я за допомогою струменя води, порошку чи газу;

— створення умов для вогнеперешкоди.

Реалізації способів припинення горіння можна досягти за до­помогою вогнегасних речовин і технічних засобів.

 

Вогнегасні речовини

Вогнегасна речовина (ГОСТ 12.1.033-81) — це речовина, що має фізико-хімічні властивості, які сприяють створенню умов для припинення горіння.

 

Використовують такі види вогнегасних речовин:

— воду;

— воду з добавками, що посилюють її вогнегасну здатність;

— піну;

— газові вогнегасні суміші;

— вогнегасні порошки.

 

Вибір вогнегасної речовини та способу її подавання залежить від умов виникнення та розвитку пожежі.

Кожному способу припинення пожежі відповідає конкретний вид вогнегасних засобів, які поділяють на:

— охолоджувальні — вода, водні розчини, снігоподібна вугле­кислота тощо;

— розбавлювальні — діоксид вуглецю, водяна пара, інертні гази тощо;

— ізолювальні — хімічна та повітряно-механічна піна, пісок тощо;

— засоби хімічного гальмування — вогнегасні порошки, бро- метил, хладон тощо.

 

Вода — найпоширеніший і достатньо ефективний вогнегасний засіб. Порівняно з іншими вогнегасними речовинами вона має ви­соку теплоємність — 4Д910³ Дж/кг"'^г/К ¹ і придатна для гасіння більшості горючих речовин. Під час гасіння пожежі певна кіль­кість води унаслідок контакту з осередком горіння випаровується (з 1 л води утворюється понад 17 л пари), при цьому відбувається розбавлення речовин, які горять. І завдяки високим значенням теплоти пароутворення (2 260 Дж/кг¹) вода “забирає” з ділянки горіння велику кількість тепла. Вода має високу термічну стій­кість, температура її розкладання становить понад 1 700 °С (тем­пература горіння більшості горючих речовин і матеріалів не пере­вищує 1 300 °С).

Найбільший вогнегасний ефект спостерігають під час застосу­вання води в дрібнорозпиленому стані. За таких умов можна гаси­ти навіть горючі рідини, оскільки туманоподібна хмара дрібно- розпиленої води справляє ізолювальний ефект.

 

Таким чином, вода володіє трьома властивостями пожежогасіння:

— охолоджує ділянку горіння і речовини, що горять;

— розбавляє речовини, що реагують, в осередку горіння;

 

Недоліками застосування води як вогнегасної речовини є:

1. Неможливість гасіння органічних рідин, які спливають і продовжують горіти на поверхні.

2. Посилення горіння через закипання, розбризкування та ви­кид речовин, які горять, у разі потрапляння води на жири, масти­ла, натрію пероксид.

3. Взаємодія води з металоорганічними сполуками, карбідами лужних металів, кальцію, алюмінію, барію, гідридами металів, алюмінієм, магнієм та іншими металами супроводжується виді­ленням горючих газів, з алюмінійорганічними сполуками — ре­акцією з вибухом, із натрію гідросульфатом — самозайманням.

4. Утворення сумішей вибухонебезпечних концентрацій у разі потрапляння води на шари горючого пилу.

5. Існування небезпеки механічних пошкоджень контрольно- вимірювальної апаратури та травмування людей.

6. Неможливість використання води для гасіння пожеж в елект­роустаткуванні, що перебуває під напругою, оскільки вона містить різноманітні природні солі та добре проводить електричний струм.

 

Для підвищення проникної здатності води зменшують її по­верхневий натяг, додаючи змочувачі. Завдяки додаванню таких речовин, як натрію альгінат і натрійкарбометилцелюлоза, підви­щують гущину води, скорочують період гасіння пожежі та ви­трати води за рахунок зменшення її розтікання.

Піни — колоїдні системи, в яких дисперсною фазою є газ. Бульбашки газу містяться в тонких оболонках — плівках рідини. Бульбашки утворюються всередині рідини завдяки хімічним про­цесам або механічному змішуванню газу та рідини. Що менші розміри бульбашок газу та поверхневий натяг плівки рідини, то стійкіша піна.

За невеликої щільності (0,1—0,2 г/см³) піна розтікається по поверхні речовини, що горить, та ізолює її від навколишнього се­редовища, що містить окисник. Це сприяє припиненню горіння й охолодженню поверхні речовини.

Піну для пожежогасіння отримують за допомогою речовин-пі- ноутворювачів, до яких належать екстракти лакричного коріння, сапонін, альбуміни та ін.

Вогнегасні властивості піни визначають за такими показника­ми, як:

— стійкість — опірність процесу руйнування — оцінюють за терміном руйнування піни;

— кратність — відношення об’єму піни до об’єму розчину, з якого вона утворилася;

— дисперсність — середній діаметр бульбашок газу;

— вогнегасна ефективність — характеризується інтенсивніс­тю подачі та питомою витратою.

 

Піни поділяють на хімічні та повітряно-механічні.

Хімічна піна утворюється з порошку та води. Порошок містить у своєму складі сухі солі алюмінію сульфату або натрію бікарбо­нату та лакричного екстракту або іншої піноутворювальної речо­вини. Унаслідок взаємодії порошку та води утворюється діоксид вуглецю, що є основою піни. Стійкість хімічної піни становить понад 1 год. Її використовують для гасіння рідин, які горять і не розчиняються та не змішуються з водою.

Повітряно-механічна піна — це механічна суміш повітря, води та поверхнево-активної речовини — піноутворювача. Стійкість повітряно-механічної піни становить ЗО—40 хв. Її використовують для гасіння ЛЗР і твердих спалимих матеріалів і виробів.

Найефективнішим заходом запобігання вибуху внаслідок на­громадження у виробничих приміщеннях горючих газів і парів горючих речовин є утворення середовища, що не підтримує горін­ня. Для цього застосовують інертні розбавлювачі: діоксид вуг­лецю, азот, аргон, водяну пару та ін.

Діоксид вуглецю (СОД — газ, який не має кольору та запаху. Існує два основних методи гасіння пожеж за допомогою С0₂: об’ємний і поверхневий. У першому випадку механізм припинен­ня горіння ґрунтується на здатності С0₂ завдяки розбавленню зменшувати концентрації реагуючих речовин до меж, за яких горіння стає неможливим. Вогнегасний ефект спостерігають за концентрації С0₂ не менше ЗО % від загального об’єму. За поверх­невого методу пожежогасіння завдяки переохолодженню утворю­ють снігоподібний С0₂, і ефекту гасіння досягають за допомогою охолодження речовин, які горять.

Під час застосування системи об’ємного гасіння потрібно вра­ховувати вплив С0₂ на організм людини. Вміст в атмосфері вироб­ничого приміщення 10 % С0₂ є небезпечним, а за концентрації 20 % — настає смерть від паралічу органів дихання.

Діоксид вуглецю не застосовують для гасіння лужних і лужно­земельних металів і сполук, молекули яких містять кисень. Він не здатен загасити матеріали, що тліюють, бо не володіє змочу­вальними властивостями. Проте С0₂ широко застосовують для гасіння пожеж на електроустаткуванні.

Азот (ТУ,) — газ без кольору та запаху. Вогнегасна концентрація азоту в повітрі становить не менше 35 % від об’єму. Він здатен гасити пожежі завдяки зниженню концентрації кисшо в повітрі шляхом його розбавлення. Азот застосовують для гасіння газів і рідин, які горять полум’ям. Він погано гасить речовини, що тліють (дерево, па­пір), і не гасить волокнисті матеріали (тканини, бавовну тощо). Вміст азоту в повітрі понад 12—16 % (об.) небезпечний для людини.

Водяну пару використовують для утворення пароповітряних завіс на відкритих технологічних установках і для гасіння пожеж у приміщеннях невеликих об’ємів. Вогнегасна концентрація пари становить 35 % (об.).

Вогнегасні засоби на основі галогенових вуглеводнів належать до засобів гальмування (інгібування) швидкості реакцій горіння.

Найпоширенішими засобами пожежогасіння є хладони.

Хладон 114В2 (дибромтетрафторетан) —важка безбарвна рідина зі специфічним запахом і температурою кипіння 47 °С, ін­гібітор реакції горіння. Здатен гасити полум’я за концентрації близько 2 %. Має помірну токсичність.

Хладон 114В2 використовують для гасіння пожене на електро­обладнанні, що перебуває під напругою. Низька температура за­мерзання дає змогу застосовувати хладони за низьких темпера­тур, а добре змочування — під час гасіння речовин, які тліють.

 

Основними недоліками хладонів є:

— шкідливий вплив на організм людини. Хладони є слабкою наркотичною отрутою. Особливо небезпечними є продукти їх тер­мічного розпаду через високу токсичність;

— висока корозійна активність;

— неможливість використання для гасіння металів, металоор­ганічних сполук, гідридів металів і речовин, які містять кисень.

Для ліквідації невеликих загорянь, які не можна загасити во­дою або іншими вогнегасними речовинами, застосовують вогне­гасні порошки.

 

Вогнегасний ефект згаданих порошків полягає в:

— хімічному гальмуванні реакції горіння внаслідок дії порошку;

— утворенні на поверхні речовини, що горить, ізолювальної плівки;

— утворенні хмари порошку, що має властивості екрану;

— механічному збиванні полум’я твердими часточками по­рошку.

 

Недоліком порошків є здатність до злежування, що утруднює їх тривале зберігання.

Вогнегасні порошки поділяють на порошки загального та ці­льового (спеціального) призначення.

 

До порошків загального призначення належать:

1. Порошок ПСБ-3 (на основі натрію бікарбонату) — використовують для гасіння легкозаймистих і горючих рідин, газів, елек­троустаткування, двигунів. Він непридатний для гасіння ма­теріалів, які тліють, і лужних металів.

2. Порошки П2-АП, П-2АПМ (на основі амофосу) — мають та­кий самий спектр застосування, що і ПСБ-3, і крім того здатні га­сити матеріали з вуглецю (папір, деревину тощо), які тліюють.

3. ПФ (діамонійфосфат), СІ-2 — силікагель.

 

До порошків цільового призначення належать:

1. Пірант-А та його модіфікації, Пірант-АИ, Пірант-АК, які виготовляють на основі фосфорно-амонійних солей. Застосовують для гасіння тліючих і твердих горючих матеріалів, горючих рі­дин, газів, електроустановок.

2. Порошок П-4АП призначений для об’ємного гасіння — зда­тен гасити горючі гази, рідини та горючі матеріали в закритих об’ємах.

3. Порошок К-30 — здатен гасити лужні метали, титанову стружку, які горять на відкритих площах.

 

Термін зберігання більшості порошків становить не більше 5 років, температурний діапазон використання — від -50 до +50 °С.

Вогнегасні речовини вибирають з огляду на характер горючого середовища та клас пожежі (табл. 36).