Химические вещества, применяемые для борьбы с лесными пожарами

Для повышения эффективности использования воды при активной борьбе с лесными пожарами, а также создания заградительных и опорных полос применяются различные химические вещества как отечественного, так и зарубежного производства.

Применяемые для тушения лесных пожаров химические вещества существенно отличаются друг от друга по агрегатному состоянию, физико-химическим свойствам и механизму действия на процесс горения. Е.С.Арцыбашев и В.Г.Лорбербаум (1972) предложили разделить общую совокупность огнегасящих химических веществ на следующие классы: растворы, эмульсии, пены, суспензии и твердые вещества. Каждый из этих классов объединяет от 1 до 4 групп химических веществ, характеризующихся однородными огнетушащими свойствами и механизмом тушения, а каждая группа - несколько огнетушащих химикатов (табл.19).

Таблица 19 - Схема классификации огнетушащих веществ

Класс	Группа	Огнетушащее вещество
1. Растворы	1.1. Неорганических солей	1.1.1.Диаммоний фосфат
		1.1.2. Калий хлористый
		1.1.3. Магний хлористый
		1.1.4. ОС-5
		1.1.5.Бишофит
		1.1.6.ОСБ-1
	1.2. Поверхностно-активных	1.2.1. Сульфанол НП-1
	веществ (смачиватели)	1.2.2. ОП-7
		1.2.3. ОП-10
	1.3.Вязкие (загустители)	1.3.1. КМЦ, гельгард
		1.3.2. Альгинат натрия
	1.4.Дымообразующие	1.4.1. ФОС-1
		1.4.2. ФОС-2
2.Эмульсии	2.1.Галоидоуглеводородные	2.1.1. ЭС-1
		2.1.2. ЭС-2
		2.1.3. ЭФ-1
		2.1.4. ЭФ-2
3.Пены	3.1,Химичесше	3.1.1. Щелочные
		3.1.2. Кислотные
	3.2.Воздушно- механические	3.2.1. Пенообразователь ПО-1
		3.2.2. Диалкиламиды
4.Суспензии	4.1.Тонкодисперсные	4.1.1. Бентонитовая глина
	4.2.Грубпдисперсные	4.2.1. Натрий-кальций борат
5.Твердые вещества	5.1.Гигроскопические порошки	5.1.1. Кальций хлористый (безводный)
		5.1.2.Фосфорный ангидрид
	5.2.Нестойкие к термолизу	5.2.1.Аммоний хлористый
	вещества	5.2.2.Натрий углекислый

Растворы

Растворы относятся к наиболее распространенному классу огнетушащих химических веществ. Они представляют собой гомогенные (однородные) смеси из двух и более веществ. Растворы могут находиться в твердом, вязком или жидком состоянии. Для борьбы с лесными пожарами используются в основном жидкие растворы, причем в качестве растворителя применяется преимущественно вода. В зависимости от размеров частиц растворенного вещества растворы условно подразделяются на истинные и коллоидные. К истинным относятся растворы неорганических веществ и дымообразующие жидкости, т.е. такие, в которых растворенное вещество раздроблено до ионов и молекул. В коллоидных растворах размеры частиц растворенного вещества варьируют от 100 до 1 мк и могут быть различимы только с помощью электронного микроскопа. Коллоидные растворы образуются при растворении иводе поверхностно-активных веществ (ПАВ) или набухании загустителей.

В зависимости от концентрации растворенного химиката растворы подразделяют на насыщенные, концентрированные и разбавленные. При проведении работ по борьбе с лесными пожарами используются чаще всего разбавленные и концентрированные растворы. В качестве разбавленных растворов применяются растворы ПАВ и загустителей, а в качестве концентрированных - растворы неорганических солей. Концентрация раствора указывает на количество растворенного вещества, содержащееся в определенной общей массе или общем объеме раствора.

При приготовлении растворов с использованием химикатов, содержащих менее 100% основного вещества, ожидаемый объем можно рассчитать, исходя из заданной концентрации, по формуле:

, (14)

где V - ожидаемый объем раствора, л; G - исходная масса химиката, кг; n₁- содержание в химикате основного вещества, %; n₂ - заданная концентрация раствора, %.

Если в качестве растворяемого вещества при приготовлении огнетушащего раствора используются составы из нескольких ингредиентов (ОСБ-1 и ОС-5, например), то количество состава, необходимое для приготовления заданного рабочего раствора, определяется по формуле

, где

М - масса продукта, кг;

Р - заданный объем приготовляемого рабочего раствора, л;

X - содержание состава в 100 кг рабочего раствора (или его концентрация), кг;

К - удельная масса (плотность) рабочего раствора.

Немаловажной характеристикой растворов, применяемых при тушении лесных пожаров, является скорость растворения химического вещества, которая зависит от агрегатного состояния химиката, интенсивности перемешивания и температуры раствора.

В практике охраны лесов от пожаров применяются растворы следующих групп химических веществ: неорганических солей, загустителей, дымообразующих и поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Для повышения огнетушащих свойств воды используются следующие неорганические соли.

Хлористый кальций СаСl₂ выпускается промышленностью в плавленом и обезвоженном вариантах. Плавленый хлористый кальций представляет собой вещество серого цвета с содержанием хлористого кальция 65-68% по массе основного вещества, остальное - кристаллизационная вода и примеси.

Обезвоженный хлористый кальций - гигроскопичный белый порошок с содержанием основного вещества 90%.

Большим недостатком неорганических солей является их медленная растворимость в воде. Даже при растворении порошкообразных солей требуется 15-20 мин. Длительный срок приготовления, необходимость систематического перемешивания заранее подготовленных растворов и сложность изготовления непосредственно в лесу, вблизи пожара, является одним из основных сдерживающих факторов применения растворов неорганических солей.

При использовании смеси химических веществ время приготовления рабочего раствора резко сокращается, снижается расход химикатов и рабочего раствора при повышенной эффективности тушения. При этом сохраняются такие положительные характеристики этой группы растворов, как их экологическая безопасность, нетоксичность и возможность длительного хранения без потери огнетушащих свойств.

В целях борьбы с лесными пожарами применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ). К ним относятся вещества, понижающие поверхностное натяжение растворителя, Как известно, вода (основной растворитель, применяемый при тушении лесных пожаров) имеет достаточно высокое поверхностное натяжение - 72,53 дин/см^-1 при температуре 20°С, в то время как величина данного показателя у керосина - 26, а у этилового спирта - 22,3 дин/см^-1. Поверхностное натяжение воды в растворах неорганических солей еще выше - до 80 дин/см^-1. Иными словами, чистая вода, а также растворы солей и загустителей обладают весьма ограниченной возможностью смачивать сухие компоненты лесного напочвенного покрова. В летний период, особенно при длительных засухах, горючие материалы, высыхая до воздушно-сухого состояния, почти полностью теряют способность к смачиванию. При использовании воды или растворов солей в качестве огнетушащей жидкости последняя по порам и трещинам уходит в нижние, более влажные слои или минеральный грунт. Особенно низка эффективность использования воды и растворов неорганических солей при тушении торфа. Как показали опыты, выполненные в ЛенНИИЛХе (Арцыбашев, Лорбербаум, 1972), при тушении торфа водой только 20-30% жидкости участвует в ликвидации горения.

Повышение эффективности тушения достигается введением в огнетушащую жидкость ПАВ. Интенсивность понижения поверхностного натяжения жидкости зависит от химического состава смачивателя и его концентрации. Минимальная величина поверхностного натяжения воды и растворов солей, которая может быть достигнута путем введения 2,0% смачивателя, равняется 32 дин/см^-1.

При тушении лесных пожаров и создании заградительных полос наиболее часто используются следующие ПАВ: сульфанол НП-1, смачиватель НБ (некаль), вспомогательные вещества ОП-7 и ОП-10, раствор РАС и моющее средство «Прогресс».

Сульфанол НП-1 представляет собой смесь натриевых солей алкилбензосульфокислот с алкильными остатками изостроения, содержащими в основном 11-12 атомов углерода и сульфата натрия. Выпускается сульфанол НП-1 в виде порошка кремового или светло-желтого цвета с содержанием около 50% активного вещества и водородным показателем (рН) водного раствора 7-8 единиц.

Смачиватель НБ (некаль) - по химическому составу натриевая соль бутил нафталин- 1 сульфокислоты. Смачиватель представляет собой пасту от серого до коричневого цвета с содержанием сухого вещества не менее 60% при содержании не растворимых в воде веществ не более 0,3%. При удельном весе 1,15 рН 1%-ного раствора смачивателя НБ 9-10.

Вспомогательное вещество ОП-7 представляет собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов. Вещество представляет собой маслянистую жидкость или пасту от светло-желтого до светло-коричневого цвета с удельным весом при 20°С -1,06-1,80. При температуре 10-15'С застывает в пастообразную массу. Водородный показатель (рН) 1%-ного водного раствора равен 6-8 единицам. Водные растворы ОП-7 устойчивы к неорганическим солям, в частности, к солям кальция, магния и алюминия, а также кислотам и щелочам.

Вспомогательное вещество ОП-10 так же, как и ОП-7, представляет собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов. ОП-10 - это маслообразная жидкость или паста от светло-желтого до светло-коричневого цвета с содержанием влаги не более 0,5% и удельным весом при 20°С 1,06-1,08. Растворы ОП-10 устойчивы к неорганическим солям и щелочам.

Раствор РАС (рафинированного алкиларилсульфоната на основе сульфокислот керосиновых фракций) представляет собой натровые соли нефтяных малорастворимых сульфокислот (натровые алкиларилсульфонаты). По внешнему виду РАС - однородная прозрачная жидкость коричневого цвета, хорошо растворимая в воде, с содержанием активного вещества не менее 45%, несульфированных соединений не более 1%, сульфата натрия не более 5% и соды не более 3%. Применяется в производстве технических моющих средств и пенообразователя ПО-1-Д.

Алкилсульфаты натрия (моющее средство «Прогресс») - смесь алкилсульфатов натрия на основе сернокислых эфиров вторичных спиртов, алкильный остаток которых содержит 8-18 атомов углерода.

Алкилсульфаты натрия представляют собой жидкость от желтого до коричневого цвета, без осадка и посторонних включений с содержанием активного вещества в готовом продукте не менее 20%, не омыляемых по отношению к активному веществу - не более 1,6%, сульфата натрия - не более 5,0% при водородном показателе (рН), равном 8-9 единицам.

По сравнению с неорганическими солями поверхностно-активные вещества содержатся в рабочих растворах в значительно меньшем количестве. Так, если оптимальное содержание в рабочем растворе для создания опорных и заградительных полос диаммонит- и моноаммонит-фосфата 15%, ОС-5 - 12-15%, то сульфанола НП -1-0,3-0,4%, а моющего средства «Прогресс» -1,0%.

Группа веществ-загустителей включает химические вещества, которые при введении в жидкость увеличивают ее вязкость. Это свойство веществ основано на их резко выраженной набухающей способности, которая, в свою очередь, зависит от химического состава, полярности и температуры жидкости.

Вязкость жидкости измеряется в пуазах (г/см·с)или сантипуазах (сП). Санти-пуаз - единица в 100 раз меньше пуаза. Вязкость воды при температуре 20°С равна 1,0 сП. Добавление загустителей позволяет увеличивать вязкость воды в десятки раз, однако в применяемых при тушении пожаров растворах она не должна превышать 10,0-20,0 сП, так как при большей вязкости жидкость теряет свою текучесть.

Повышение эффективности тушения при использовании вязких растворов объясняется лучшим их прилипанием к горючему материалу. Наиболее эффективны вязкие растворы при тушении верховых пожаров и пожаров на крутых склонах, где вода без загустителя скатывается, не успевая в достаточной мере смочить и потушить горючие материалы.

В жидкостях с загустителями силы сцепления молекул значительно выше, чем в чистых. Последнее обстоятельство позволяет рекомендовать вязкие растворы при тушении лесных пожаров с использованием авиационной техники. При выливании жидкости с загустителем из летательного аппарата она в меньшей степени раздробляется, испаряется и сносится ветром. При использовании воды или растворов ПАВ без загустителя около 40% жидкости испаряется в воздухе, не достигая поверхности. К наиболее часто используемым загустителям относятся метил целлюлоза (МЦ), карбоксил метил целлюлоза (КМЦ), альгинат натрия и полиакриламид.

Метилцеллюлоза (МЦ) и карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ) - высокомолекулярные соединения, по внешнему виду напоминающие белые распушенные обрезки шерстяных нитей. МЦ и КМЦ интенсивно набухают в воде и растворах антипиренов. Оптимальная концентрация этих загустителей в воде 1,0% при времени набухания не более 15 мин.

Альгинат натрия, или натриевая соль альгиновой кислоты, представляет собой чешуйки темного цвета, Оптимальная концентрация загустителя около 2% при. времени набухания около 24 ч.

Полиакриламид представляет собой гранулы светло-розового цвета. При оптимальной концентрации загустителя 0,5% время приготовления раствора (продолжительность набухания) 23-24 ч.

Все вышеперечисленные вязкие растворы применяются как для активной борьбы с огнем, так и для создания противопожарных заградительных полос и опорных линий при огневых способах тушения. При обработке напочвенного покрова вязкой водой он на 2-3 ч утрачивает способность к возгоранию. Для увеличения эффективного влияния вязкой воды в раствор необходимо добавить небольшое количество хлористого кальция. Полученная смесь загустителя и соли медленнее, чем вязкая вода, испаряется с лесных горючих материалов, а после испарения образует на материалах пленку, предохраняющую их от загорания.

К недостатку вязких растворов следует отнести низкую, как и у чистой воды, смачивающую способность. Время полного смачивания сухих горючих материалов исчисляется часами. Добавление в вязкие составы ПАВ, например сульфанола НП-1 в концентрации 0,3%, снижает поверхностное натяжение в два раза, а также в два раза ускоряет время набухания загустителя. Отмечается (Арцыбашев, Лорбербаум, 1972), что после обработки мхов, лишайников и неохвоенных веток водой с добавлением загустителя и смачивателя количество жидкости, удерживаемой этими материалами, по сравнению с обработкой обычной или вязкой водой увеличивается е 1,5-2 раза. В практике лесоохраны чаще всего заранее приготовляются концентрированные вязкие составы с содержанием загустителя 10-15%, которые разбавляются до нужной концентрации непосредственно при тушении пожара или создании опорных полос.

Химические соединения, образующие при разбрызгивании в атмосфере устойчивый аэрозоль (дым или туман), называются дымообразующими веществами.

Взвешенные частицы аэрозоля могут быть твердыми или жидкими, а также возможно одновременное наличие тех и других частиц. Как правило, дымообразующие растворы применяются при активном тушении огня на кромке лесных низовых пожаров.

Огнетушащие свойства дымообразующих веществ складываются из антикаталитического и хемосорбционного эффектов, что позволяет одновременно тушить пламя и угли.

Для тушения огня из дымообразующих веществ наиболее приемлемыми являются хлорокись фосфора и четыреххлористое соединение титана, олова и кремния. Гидролиз этих веществ идет при температуре 300-400°С, причем введение в зону горения даже сравнительно небольшого количества дымообразующего вещества приводит к полному затуханию огня. Так, если объемная огнетушащая концентрация паров воды составляет 32%, то четыреххлористого титана (TiCl₄) - 2,3, а хлорокиси фосфора (РОСl₃) - 2,0%.

Механизм тушения углей дымообразующими веществами, в частности хлорокисью фосфора, заключается в абсорбировании на поверхности угля гигроскопического вещества Р₂О₅, которое при соединении с водой образует фосфорную кислоту. Фосфорная кислота, в свою очередь, образует с целлюлозой негорючие эфиры препятствуя ее окислению.

При использовании TiCl₄, SnCl₄ и SiCl₄ на поверхности угля также образуются химические соединения, замедляющие выход газов.

Наряду с высокой огнегасящей эффективностью хлорокись фосфора имеет ряд недостатков, затрудняющих ее использование при тушении лесных пожаров. В частности, продукты гидролиза РОСl₃ раздражающе действуют на дыхательные органы человека. Кроме того, РОСl₃ интенсивно разрушает некоторые металлы и сплавы используемые для изготовления лесопожарной аппаратуры. Для снижения скорости гидролиза РОСl₃ и раздражающего действия на дыхательные органы рекомендуется растворять ее в других жидкостях, обладающих взаимной растворимостью и не гидролизующихся в воздухе (Арцыбашев, 1974). Использование в качестве растворителей четыреххлористого углерода (ССl₄) и бромистого этила (С₂Н₅Вr) позволило создать дымообразующие растворы ФОС-1 и ФОС-2. При соотношении веществ в растворе 1:1 достигается наибольший огнетушащий эффект. Температура кипения раствора примерно в 2 раза ниже, чем у чистого продукта (POCI₃), поэтому при внесении в зону горения такой раствор быстро переходит из конденсированного состояния в парообразное и создает необходимую газовую огнетушащую концентрацию. По огнегасящим свойствам дымообразующие растворы ФОС-1 и ФОС-2 в 5-6 раз эффективнее воды.

Для предотвращения коррозионного разрушения аппараты, заполняемые при тушении лесных пожаров дымообразующими растворами ФОС-1 и ФОС-2, изготавливаются из латуни, дюралюминия, фторопласта, стеклопласта, полиэтилена низкого давления и т.п. Составы ФОС во избежание окислительно-восстановительной реакции приготовляют сразу перед их употреблением.

При приготовлении рабочего раствора и непосредственном использовании ФОС-1 и ФОС-2 при тушении для защиты органов дыхания следует пользоваться противогазом.

Эмульсии

Эмульсиями называются системы, состоящие из двух взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых, находящаяся в виде мельчайших капелек, называется дисперсной фазой, а вторая, в которой диспергирована первая, - сплошной, или дисперсной, средой. Для борьбы с лесными пожарами создаются эмульсии, в которых в качестве дисперсной среды используются растворы неорганических солей, обладающие высокой огнегасящей способностью, а дисперсной фазы - некоторые галоидоуглеводороды. Раствор соли хорошо тушит угли, а галоидоуглеводороды - пламя. Используемые на тушении лесных пожаров эмульсии представляют собой системы с большим содержанием дисперсной фазы и поэтому могут существовать только при сильном взбалтывании или перемешивании, Для получения стойких эмульсий в них добавляют третий компонент - эмульгатор (стабилизатор), который понижает поверхностное натяжение на границе раздела дисперсной среды и капелек масла. Наиболее целесообразно применение эмульсии для тушения низовых пожаров. В практике борьбы с лесными пожарами применяются эмульсии ЭС-1, ЭС-2,ЭФ-1иЭФ-2.

В состав эмульсии ЭС-1 входят четыреххлористый углерод (CCl₄) - 30%, 20%-ный раствор хлористого кальция - 69,3, ОП-7 или ОП-10 - 0,5 и Т-2 (эмульгатор) - 0,2%. В составе эмульсии ЭС-2 раствор хлористого кальция заменен на 20%-ный раствор хлористого магния при том же процентном соотношении всех фракций. Огнетушащая способность ЭС-1 и ЭС-2 выше огнетушащей способности воды в 2,5-3,0 раза.

Для получения стойких эмульсий ЭС-1 и ЭС-2 необходимо строго соблюдать концентрацию и очередность смешивания всех компонентов. Для приготовления 100 л эмульсии необходимо: 30 л четыреххлористого углерода (CCl); 13,8 кг хлористого кальция (СаСl или магния (MgCl₂); 0,5 кг ОП-7 или ОП-10; 0,2 кг Т-2 и 69,3 л воды. Вначале приготовляется 20%-ный раствор хлористого кальция или хлористого магния и раствор эмульгаторов ОП-7 (ОП-10) и Т-2 в ССl₄. Затем в раствор эмульгаторов при постоянном перемешивании добавляют раствор соли. На приготовление 100 л эмульсии требуется 10-15 мин, причем перемешивание прекращают после образования однородной эмульсии молочного цвета.

В состав эмульсии ЭФ-1 входят: фреон 114 В2 - 5%, бромэтил - 5, проксанол 226 или ОП-4 - 0,5 и вода - 89,5%.

В эмульсии ЭФ-2 вода заменена 15%-ным раствором ди- или монофосфата аммония в том же содержании. Огнетушащая эффективность ЭФ-1 в 3, а ЭФ-2 в 5 раз выше огнетушащей эффективности воды.

Для приготовления 100 л эмульсии ЭФ-2 в одной емкости готовится 15%-ный раствор дифосфата аммония, а в другой производят разбавление 5 л фреона 114 В2 с 5 л бромистого этила с последующим добавлением 0,5 кг проксанола 226 или ОП-4. Перед употреблением в 10,5 л галоидоуглеводородного состава с эмульгаторами постепенно добавляют, интенсивно перемешивая, 89,5 л раствора дифосфата аммония. Перемешивание прекращают при образовании однородной эмульсии молочного цвета. Готовые эмульсии не разрушаются в течение 30-40 мин.

Основное содержание ЭФ-1 - вода, поэтому эмульсию приготовляют непосредственно в лесу, для чего в готовый концентрат добавляют при интенсивном перемешивании необходимое количество воды. На приготовление 100 л эмульсии требуется 10,5 л концентрата, 89,5 л воды и 15 мин.

 

Пены

Пена представляет собой массу пузырьков, заполненных воздухом или другим каким-либо газом, отделенных друг от друга пленкой жидкости (ячеисто-пленочная система). Размер пузырьков и их форма зависят от метода приготовления пены, химического состава и концентрации пенообразователя. При борьбе с лесными пожарами используют жидкую пену для создания противопожарных заградительных и опорных полос, а также для активного тушения пожара. В последнем случае пена сбивает пламя частично или полностью изолирует доступ кислорода к месту горения, охлаждает горящий предмет ниже температуры его воспламенения и в целом прекращает горение. Из физико-химических свойств пены наибольшее значение при тушении лесных пожаров имеет стабильность - способность сохраняться без значительного разрушения. В качестве стабилизаторов пены применяются ПАВ, относящиеся к группе защитных коллоидов: белковые вещества, щелочные мыла и др., бентанитовая глина, высокомолекулярные соединения, а также каротин, альбумин и алкиламиновое мыло. Смешение ПАВ при приготовлении пены приводит к снижению стабильности.

При замене воздуха в пузырьках пены каким-либо огнетушащим химикатом в газовой форме, в частности фреонами (бромтрифторметаном, бромдифторметаном и т.д.), огнетушащие свойства пены повышаются в 5-10 раз.

В настоящее время для борьбы с лесными пожарами используются две группы пен: химические и воздушно-механические.

Образование химической пены основано на взаимодействии двух реагентов при смешении щелочной и кислотной частей заряда огнетушителя. Щелочная часть состоит из порошкообразной смеси бикарбоната натрия с солодковым экстрактом. Вместо последнего иногда применяют другие стабилизаторы пены. Кислотная часть состоит из порошкообразной смеси сернокислого окисного железа и серной кислоты. Массы щелочной и кислотной частей заряда составляют соответственно 450-540 и 330-440 г. В результате реакции образуется углекислый газ и пена, которая вытесняется за счет создаваемого давления через отверстие в баллоне. Огнетушащая способность химической пены повышается при введении в щелочную часть 6,4-8,4% омега-сульфированной фенольно-формальдегидной смолы.

Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха, воды и пенообразователя. В качестве пенообразователей используются жидкости марки ПО-1 и ПО-6, сульфанолы НП-1, НП-5, Б, сульфанат керосиновый, очищенные алкилсульфаты вторичных спиртов, неионогенные вещества и т.д. В состав ПО-1 входит 84±3% сульфатокислоты, 4,5+1% костного клея, 11±1,0% этилового спирта (сырец) или этиленгликоля и натр едкий технический (сода каустическая) - до нейтрализации.

Оптимальная концентрация пенообразователя в воде - 4-6%

Исследования, выполненные в ЛенНИИЛХе (Арцыбашев, Лорбербаум, 1972), позволили определить эффективность различных пенообразующих веществ (табл.20).

Помимо жидких, существуют и твердые пены, отличающиеся высокой прочностью стенок, разделяющих пузырьки. Материалом для получения твердых пен служат мочевиноформальдегидная смола, пенообразователь, вода и кислота. Твердые пены могут быть использованы для создания заградительных и опорных полос на крутых склонах, а также сильно захламленных участках.

Таблица 20 - Эффективность пенообразователей

Пенообразователь	Концентрация в воде, %	Кратность, раз	Стойкость, мин
ПО-1 (контроль) Аммонийная соль первичных и вторичных алкилсульфатов (содержание основного вещества 29,3%) Триэтаноламиновая соль лаурилсульфата Дютаноламид (С10-С13) Сульфат оксиэтилированных жирных спиртов (содержание основного вещества 30%)	6     2 1,5-2,0 2   2	60-100     130 340 180   380	15     60 120-180 60   60

 

Пенообразователи не требуют предварительной подготовки, что позволяет готовить растворы непосредственно при тушении пожара. Для получения пены из раствора используют пеногенераторы.

Суспензии

Суспензии, используемые для тушения лесных пожаров, обычно получают смешением с водой твердого вещества, раздробленного до заданной степени его дисперсности. В зависимости от степени дисперсности суспензии условно делят на грубые (размер частиц 100 ммк и выше), тонкие (50-100 ммк) и мути (менее 50 ммк), не осаждающиеся под действием силы тяжести. Для повышения стабильности суспензий в них добавляют загустители.

Наиболее распространенными являются водные суспензии бентонитовой глины и натрий-кальций бората.

Бентонитовая глина - высокодисперсный порошок светло-серого цвета, состоящий из Si - 82%, Al₂O₃ -1,5%, Fe₂O₃ -12%, CaO, MgO - 3% и К₂О -1%. При добавлении 100 кг бентонита в 1000 л воды он адсорбирует шестикратное ее количество по массе, увеличиваясь в объеме в 12-15 раз и образуя тонкодисперсную вязкую суспензию, не разрушающуюся в течение нескольких часов и даже суток. При загустении суспензии перед употреблением ее достаточно перемешать. Увлажненные суспензией бентонита горючие материалы теряют способность к горению на 2-3 ч.

Натрий-кальций борат (соли борной кислоты) состоит из кальция бората (Са₂В₆О₁₀·Н₂О₅) и натрий-кальций бората (NaCaB₅O₉·H₂O) и представляет собой мелко измельченный порошок бело-розового цвета. В воде растворяется только 2% порошка. При приготовлении рабочего состава на каждые 100 л воды добавляется 50-55 кг порошка, в результате чего получается густая стабильная суспензия, хорошо протекающая через листву. Последнее обстоятельство позволяет использовать данную суспензию при тушении лесных пожаров с применением авиации. Главным недостатком данной суспензии является вызываемая ею коррозия лесопожарного оборудования.

Суспензии применяются преимущественно для создания заградительных полос и активного тушения кромки пожара с воздуха.

В США для борьбы с лесными пожарами с воздуха успешно используется суспензия Файр-Трол 100. В ее состав включены сульфат аммония (антипирен), аттапульгитовая глина (загуститель), ингибитор коррозии и краситель, Вязкость рабочего раствора, приготовленного из состава Файр-Трол 100, варьирует от 1400 до 2000 сП (Лорбербаум, Седина, 1986).

 

Твердые вещества

В последние десятилетия в практике борьбы с пожарами все чаще предпочтение отдается огнетушащим порошкам. Главными преимуществами огнетушащих порошков перед другими средствами тушения являются высокая пламегасящая способность, универсальность, отсутствие токсичности, удобство и простота хранения и транспортировки. Кроме того, при тушении пожаров порошками не повреждаются сохраненные от пожара материальные ценности и товары. Особенно эффективно использование в качестве огнетушащих препаратов специальных порошков в местах, где отсутствуют источники воды или доступ к ним затруднен. Подсчитано, что огнетушащая эффективность порошковых составов в 4-5 раз выше, чем воды и водных растворов химических веществ.

Применяемые для борьбы с лесными пожарами твердые вещества являются тонкодисперсными порошками некоторых химических веществ. В зависимости от физико-химических свойств вещества в порошкообразном состоянии огнетушащие свойства проявляются в охлаждении пламени, разбавлении горючих газов продуктами термолиза вещества, антикаталитическом и антиокислительном действии, гигроскопичности, образовании прочных химических соединений с горючим. Огнетушащая эффективность порошков возрастает с уменьшением частиц, их составляющих. Степень дисперсности порошка выражается либо через диаметр частиц, либо через суммарную площадь их поверхности. Для борьбы с лесными пожарами рекомендуются порошки с диаметром частиц от 5 до 12 мк и удельной поверхностью от 3200 до 11500 см²/г. В практике тушения находят применение дифосфат аммония, фосфорный ангидрид, кальций хлористый и сода.

Диаммоний фосфат при термолизе распадается на аммиак и фосфорную кислоту. Аммиак разбавляет горючие газы, а фосфорная кислота взаимодействует с горючими материалами. Фосфорный ангидрид интенсивно адсорбирует влагу, вступает с ней в химическую реакцию с образованием фосфорной кислоты, которая, в свою очередь, взаимодействует с горючими материалами. Кальций хлористый (безводный) притягивает к себе влагу из воздуха, причем количество этой влаги многократно превышает массу сухого порошка. Сода (бикарбонат натрия) разлагается в пламени, выделяя углекислый газ, который участвует в разбавлении горючих газов.

Для активного тушения огня целесообразно применять состав, содержащий 45% диаммоний фосфата, 45% соды и 10% гексахлорэтана (для уменьшения комковатости и слипания порошка) и позволяющий тушить пламя и угли.

Для прокладки заградительных полос применяются вещества, обладающие повышенными гигроскопическими свойствам, в частности, Р₂О₅ и безводный хлористый кальций – CaCl₂

Названные выше огнетушащие порошки, естественно, не охватывают полный ассортимент выпускаемых отечественной промышленностью. Для тушения лесных пожаров используются преимущественно огнегасящие порошки, предназначенные для тушения тлеющих материалов (древесины, соломы, текстиля, бумаги), а также горящих газов.