К основным методам тушения загораний относятся следующие:
охлаждение поверхности горения;
изоляция горючего вещества от зоны горения;
понижение концентрации кислорода в зоне горения;
замедление или полное прекращение реакции горения химическим путем (ингибирование);
подавление горения взрывом.
Наиболее распространенным и высокоэффективным огнегасительным веществом является вода.
Для тушения жидких, твердых и газообразных веществ, особенно в закрытых помещениях и в условиях открытого горения на небольших площадях применяется водяной пар.
Для тушения пожаров широко используются газы: углекислый газ, азот, газы или легкоиспаряющиеся жидкости на основе галоидированных углеводородов и др.
Широкое применение для тушения ЛВЖ, ГЖ и твердых горючих веществ и материалов получили химические и воздушно-механические пены; порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. Они являются единственным средством тушения щелочных металлов и металлоорганических соединений (кроме песка, земли и флюсов).
Для тушения небольших горящих поверхностей применяются различного рода покрывала (асбестовые полотна, брезент, кошма и др.), а также сухой, чистый и просеянный песок. При забрасывании ими горящего предмета происходит поглощение тепла и изоляция горящей поверхности от кислорода воздуха.
Для подачи воды на тушение пожаров используют противопожарные водопроводы, устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах.
Для наружного тушения пожара вода чаще всего подается при помощи насосов, установленных на пожарных автомобилях. Для обеспечения тушения пожаров (в начале его возникновения) в большинстве производственных и общественных зданий, а также в жилых высотой 12 этажей и выше на внутренней водопроводной сети устанавливают пожарные краны в коридорах или лестничных клетках на высоте 135 см от уровня пола.
Наиболее эффективным способом тушения пожаров является применение устройств и установок для автоматического тушения.
Применяемые средства пожаротушения должны максимально ограничивать размеры пожара и обеспечивать его тушение.
Средства пожаротушения подразделяются на первичные, стационарные и передвижные.
К первичным средствам относятся огнетушители, гидропомпы (поршневые насосы), ведра, бочки с водой, ящики с песком, асбестовые полотна, войлочные маты, кошмы и т.п.
Огнетушители бывают химические пенные (ОХП-10, ОП-5, ОХПВ-1О и др.), воздушно-пенные (ОВП-5, ОВП-10), углекислотные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), углекислотно-бромэтиловые (ОУБ-3, ОУБ-7), порошковые (ОПС-6, ОПС-10).
Стационарные противопожарные установки представляют собой неподвижно смонтированные аппараты, трубопроводы и оборудование, которые предназначаются для подачи огнегасительных веществ в зону горения.
Передвижные установки в виде насосов для подачи волы и других огнегасительных веществ к месту пожара монтируются на пожарных машинах. К пожарным машинам относятся пожарные автомобили, автоцистерны, автонасосы, мотопомпопы, пожарные поезда, теплоходы и т.д.
При горении твердых и жидких горючих веществ различают три стадии развития пожаров: начальная, вторая, третья.
Начальная стадия неустойчива, температура в зоне пожара сравнительно низкая, площадь очага горения 1-2 м2. Горение может быть быстро прекращено первичными средствами тушения.
Вторая стадия развития пожара, когда горение переходит в устойчивую форму, повышается температура и пламя. Тушение проводят водяными или пенными струями или большим числом первичных средств тушения.
Третья стадия имеет высокую температуру, площадь горения, обрушения конструкций.
Пожар, безусловно, легче ликвидировать в его начальной стадии, приняв меры к локализации очага, но лучше его не допустить, чем тушить.
Рассмотрим основные способы тушения пожаров и применяемые при этом огнегасительные вещества. Способы и приемы прекращения горения в условиях пожара основаны на:
- а) прекращении доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха);
- б) охлаждении зоны горения ниже температуры самовоспламенения с помощью химической пены;
- в) механическом срыве пламени сильной струей газа или воды.
Огнегасителъными называют вещества, которые при введении в зону сгорания прекращают горение.
Основные огнегасящие вещества и материалы - это вода и водяной пар, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, негорючие газы, галоидоуглеводородные огнегасительные составы и сухие огнетушащие порошки.
Наиболее распространенным веществом, применяемым для тушения пожара, является вода. Она снижает температуру очага горения. При нагреве до 100°С 1 литра воды поглощается приблизительно 4 105Дж теплоты, а при испарении - 22 105Дж. Из 1 литра воды образуется около 1700 л пара, который препятствует доступу кислорода к горящему веществу. Вода, подаваемая к очагу горения под большим давлением, механически сбивает пламя, что облегчает тушение пожара. Воду не применяют для тушения щелочных металлов (натрия, калия), карбида кальция, а также легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, плотность которых меньше плотности воды (бензин, керосин, ацетон, спирты, масла и др.), так как они всплывают на поверхность воды и продолжают гореть на поверхности. Вода хорошо проводит электрический ток, поэтому ее не используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением (это приводит к короткому замыканию). Водяной пар можно применять для тушения ряда твердых, жидких и газообразных веществ. Наибольший эффект от применения водяного пара достигается в помещениях, объем которых не превышает 500 м3, а также при пожарах, возникших на небольших открытых площадках. ;
Химические и воздушно-механические пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не взаимодействующих с водой. Одной из основных характеристик этих пен является их кратность, т.е. отношение объема пены к объему ее жидкой фазы.
Воздушно-механическую пену получают в специальных пенообразующих аппаратах с использованием пенообразователей (ПО-1С, ПО-6К, ПО-ЗА, «САМПО» и др.). Различают воздушно-механическую пену низкой (до 20), средней (20-200) и высокой (свыше 200) кратности. Воздушная пена, полученная пенообразователем ПО-1С и некоторыми другими, пригодна для тушения некоторых ЛВЖ и ГЖ (спиртов, ацетона, эфиров и др.).
Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователя. Она состоит |из водного раствора минеральных солей, пенообразователя и пузырьков углекислого газа. Ее стоимость выше, чем воздушно-механической пены, поэтому использование химической пены при пожаротушении имеет тенденцию к сокращению. При тушении пожаров пеной покрывают горящие вещества, препятствуя тем самым поступлению горючих газов и паров к очагу горения.
Применение инертных и негорючих газов (аргон, азот, галоидированные углеводороды и др.) основано на разбавлении воздуха и снижении в нем концентрации кислорода до значений, при которых горение прекращается. Так, углекислый газ (диоксид углерода) используется для тушения горящих складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, электрооборудования, печей и др. Его нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, тлеющих материалов и некоторых других. Для тушения этих материалов лучше применять аргон, а в некоторых случаях и азот. Высокими огнегасительными свойствами обладают и галоидированные углеводороды (хладоны, бромистый этил и др.).
К числу жидких огнегасительных веществ относятся водные растворы некоторых солей, например, бикарбоната натрия, хлористого кальция, хлористого аммония, аммиачно-фосфорных солей и др. Их действие при тушении пожара основано на образовании на поверхности горящего материала изолирующих пленок, возникающих при испарении из растворов солей воды. Эти пленки препятствуют проникновению кислорода к поверхности горящего материала. Кроме того, на испарение воды затрачивается значительное количество теплоты, что приводит к понижению температуры очага горения. При разложении некоторых солей в результате горения в воздухе выделяются негорючие газы, снижающие концентрацию кислорода.
Порошковые огнегасительные составы препятствуют поступлению кислорода к поверхности горящего материала. Их используют для тушения небольших количеств различных горючих веществ и материалов, при тушении которых нельзя применять другие огнесительные средства. Примером этих материалов могут служить хлориды калия и натрия, порошки на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия.
Средства пожаротушения подразделяют на первичные, стационарные и передвижные (пожарные автомобили).
Первичные средства используют для ликвидации небольших пожаров и загорания. Их обычно применяют до прибытия пожарной команды. К первичным средствам относятся передвижные и ручные огнетушители, переносные огнегасительные установки, внутренние пожарные краны, ящики с песком, асбестовые покрывала, противопожарные щиты с набором инвентаря и др. Для размещения первичных средств пожаротушения устраивают специальные пожарные щиты белого цвета с красной окантовкой.
Различают ручные огнетушители (до 10 л) и передвижные (свыше
25 л). В зависимости от вида огнегасительного средства, находящегося в огнетушителях, они делятся на жидкостные, углекислотные, химические пенные, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные.
Жидкостные огнетушители заполнены водой с добавками, углекислотные - сжиженным диоксидом углерода, химические пенные - растворами кислот и щелочей, хладоновые - хладонами (например, марок 114В2, 13В1); порошковые огнетушители заполнены порошковыми составами. Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его объем в литрах.
Различают следующие виды углекислотных огнетушителей:
- а) ручные - ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8,
- б) передвижные - ОУ-25. ОУ-80, ОУ-400.
Эти огнетушители используют для тушения загорания некоторых материалов и электрических установок, работающих под напряжением до 1000 В. Электроустановки запрещено тушить пенным огнетушителем.
Воздушно-пенные огнетушители маркируются как ОВП (например, ручные ОВП-5 и ОВП-10). Их используют для тушения загорания ЛВЖ, ГЖ, большинства твердых материалов (кроме металлов). Их нельзя использовать для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.
Хладоновые огнетушители маркируются как ОХ (например, ОХ-3, ОХ-7) или ОАХ-0,5 (в аэрозольной установке).
Порошковые огнетушители маркируются как ОПС. Их используют для тушения металлов, ЛВЖ, ГЖ, кремнийорганических материалов, установок, работающих под напряжением до 1000 В.
Комбинированные огнетушители (например, типа ОК-10) используют для тушения горящих ЛВЖ и ГЖ. Их заряжают порошковыми составами ПСБ-3 и воздушно-механической пеной.
Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Они |запускаются автоматически или с помощью дистанционного управления. Эти установки заправляются следующими огнетушащими средствами: водой, пеной, негорючими газами, порошковыми составами или паром. |К автоматическим установкам водяного пожаротушения относятся спринклерные и дренчерные установки. Отверстия, через которые вода поступает в помещение при пожаре, запаяны легкоплавкими сплавами. Эти сплавы плавятся при определенной температуре и открывают доступ распыляемой воде. Каждая головка орошает помещение и находящееся в нем оборудование площадью до 9 м2. Например, белый цвет головки указывает, что температура вскрытия ее равна 720С, а красный - 1820С.
В тех случаях, когда целесообразно подавать воду на всю площадь помещения, в котором возник пожар, применяют дренчеры, которые также представляют собой систему труб, заполненную водой, оборудованную распылительными головками-дренчерами. В них, в отличие от спринклерных головок, выходные отверстия для воды (диаметром 8, 10 и 12.7 мм) постоянно открыты. Спринклерные головки приводят в действие открыванием клапана группового действия, который в обычное время закрыт. Он открывается автоматически или вручную (при этом дается сигнал тревоги). Каждая спринклерная головка орошает 9-12 м2 площади пола. Система работает следующим образом.
Пожарный датчик (извещатель) реагирует на появление дыма (дымовой извещатель), на повышение температуры воздуха в помещении (тепловой извещатель), на излучение открытого пламени (световой извещатель) и т.д. и подает сигнал включения системы подачи огнетушащих веществ, которые подаются к очагу загорания.
Пожарные датчики (извещатели) могут быть как ручными (пожарные кнопки, устанавливаемые в коридорах помещений и на лестничных площадках), так и автоматическими. Последние, как уже сказано выше, подразделяются на тепловые, дымовые и световые.
В дымовых извещателях используют два основных способа обнаружения дыма - фотоэлектрический и радиоизотопный. Так, дымовые фотоэлектрические (ИДФ-1 М) и полупроводниковые (ДИП-1) действуют на принципе рассеивания частицами дыма теплового излучения. Радиоизотопные извещатели дыма (РИД-1) основаны на эффекте ослабления ионизации межэлектродного промежутка заряженными частицами, входящими в состав дыма. Один дымовой извещатель устанавливается на 65 м2 защищаемой площади. Имеются комбинированные извещатели (КИ), реагирующие на теплоту и дым.
Сигнал от пожарных извещателей передается на пожарные станции, наиболее распространенные из них - ТЛО-10/100 (тревожная лучевая оптическая) и «Комар - сигнал 12 АМ» (концентратор малой вместимости). В качестве передвижных средств пожаротушения используются пожарные автомобили (автоцистерны и специальные).
Горящие фонтаны нефти и газа тушат после подготовительных работ к их закрытию (прекращению поступлению нефтепродуктов). Затем применяют подземные взрывы, применение пожарных танков, пушек, тушение пенными огнетушителями.
При проведении геологоразведочных работ в лесу в пожароопасный период (весна, осень) опасность представляют лесные пожары. Различают низовой, верховой и подземные лесные пожары.
При верховом пожаре возникают мощные конвекционные потоки, которые поднимаются в воздух и относят искры до 200 м. Эти расстоянием определяется ширина естественных и искусственных преград (реки, озера, болота и т.д.). Скорость горения - более 8-10 км/час, температура 11000С. В 2003 году в России было 26 тысяч лесных пожаров. Лес сгорел на площади 630 тыс. га.
Работа в малообжитых, труднодоступных и горно-таежных местностях имеет свои особенности и трудности в профилактике и тушении пожаров. Именно поэтому общие требования пожарной безопасности для всех организаций и предприятий дополнительно излагаются в Правилах пожарной безопасности для геологоразведочных организаций и предприятий, а также во Временном положении о мерах по обеспечению пожарной безопасности персонала геологоразведочных организаций при работе в лесах. Согласно этим документам, руководители организаций приказом назначают ответственных за пожарную безопасность на каждом объекте работ.
При низовом пожаре выгорает лесная подстилка (моховой и травяной покров, кустарник, валежник). Ширина полосы горения не превышает первых десятков метров, высота пламени достигает 2 м. Естественными и искусственными преградами распространения низовых пожаров служат полосы шириной 1-2 м, не содержащие горючих материалов в надпочвенном слое. Основная опасность низового пожара - его переход в верховой пожар, который характеризуется тем, что огонь распространяется по кронам деревьев. Горение в верхнем ярусе леса приводит к возгоранию надпочвенного слоя. Таким образом, верховой пожар обязательно сопровождается низовым. Скорость распространения верхового пожара при штиле и слабом ветре 8-10 км/ч, а при ураганном ветре 40-50 км/ч. При движении огня вверх по склону скорость распространения увеличивается (при уклоне 15-25° она удваивается) и, наоборот, по флангам и тылу скорость распространения пожара снижается.
При подземном пожаре возникает горение почвенных слоев (чаще всего торфа) на глубине до нескольких метров. Скорость горения не превышает 1 км в сутки. При подземном пожаре горит торф на глубине более 20 см. Скорость горения 1 км/час. Тушить такие пожары очень сложно. Отряды, работающие в лесу, должны принимать все меры к ликвидации очагов возникновения пожаров. Основная опасность подземного пожара - его переход в низовой, а затем и в верховой пожар.
При поисково-съемочных работах пожарная безопасность обеспечивается при организации полевого лагеря. Территория лагерных стоянок очищается от сухого мха, травы, сучьев, валежника и окаймляется минерализованной полосой шириной 1.4 м. Расстояние между палатками должно быть не менее 3 м, а в случае применения обогревательных приборов - не менее 10 м. Очаги для приготовления пищи оборудуют не ближе 10 м от палаток. На территории лагеря отводят место для курения, где устанавливают урны или бочки с водой. Проезд к территории лагеря должен быть свободным. Трубы от обогревательных приборов выводят из палаток через отверстия, имеющие обшивку из листа железа размером 50х50 см, на расстояние не менее 1 м от полотна палаток. Их обертывают асбестом и снабжают искрогасителем. Аккумуляторные батареи, емкости с ЛВЖ и ГЖ хранят в отдельных палатках или других помещениях. Стоянки для автомашин, гусеничных транспортеров устраивают на расстоянии от палаток (стогов соломы и сена, хлеба на корню, подсохшего камыша, торфяника) не ближе чем 15 м. Расстояние между транспортными средствами должно быть не менее 1 м. Места заправки автомобилей и территории лагерных стоянок оборудуют щитами с комплектом противопожарного инструмента, огнетушителями, ящиками с песком, бочками с водой, ведрами. Места костров окружаются минерализованной полосой шириной не менее 2 м (при кратковременных стоянках, сроком до одного дня допускается уменьшение ширины полосы до 0.5 м). Места установки двигателей внутреннего сгорания (ДВС), используемых для освещения и других нужд, оконтуривают минерализованной полосой шириной не менее 2 м. Площадка для установки механизмов с двигателями внутреннего сгорания (самоходная буровая установка, компрессор и т. д.) очищается от легкозагораемого материала в радиусе не менее 5м.
При устройстве постоянных складов ГСМ на базе экспедиций, партий и участков руководствуются действующими строительными нормами и правилами. Территория склада ограждается забором высотой 2 м и окапывается канавой шириной 1 м и глубиной 0.5 м. Бочки с ЛВЖ летом хранят в землянках или под навесами пробками вверх. Цистерны окрашивают в белый цвет и заземляют.
Открытые склады ЛВЖ и РЖ размещают на площадках, имеющих более низкие отметки, чем отметки населенных пунктов. При хранении топлива и смазочных материалов на участках работ площадки для хранения ГСМ устраивают на расстоянии не менее 50 м от лагерных стоянок, стоянок автомашин, буровых установок, помещений, дизельных электростанций, компрессорных и др. Площадки для хранения ГСМ очищают от стерни, сухой травы, окапывают канавой и обваловывают. Бочки с топливом наполняют не более чем на 95 % их объема. На видном месте вывешивают предупредительные плакаты: «Огнеопасно! Не курить!»
Взрывчатые материалы хранят в соответствии с требованиями единых правил безопасности при взрывных работах.
Особые требования предъявляют к размещению огнетушителей. Их подвешивают на высоте не более 1.5 м от уровня пола до верхней точки огнетушителя и на расстоянии не менее 1.2 м от края двери при ее открывании. Все производственные, складские, административные и вспомогательные здания и помещения обеспечивают связью (пожарной сигнализацией, телефоном и др.) для немедленного вызова пожарной помощи в случае возникновения пожара.
Все лица, вновь принимаемые на работу, в том числе и временную, проходят первичный и вторичный противопожарный инструктаж. В геологии часто используют местное печное или электрическое отопление, которое при неправильной эксплуатации может послужить причиной пожаров. Поэтому в тех помещениях, где применяют ЛВЖ и горючие материалы, топки печей выводят в смежные, не опасные в пожарном отношении помещения.
Вопросы для самоконтроля
- 1. Какие процессы называют горением, воспламенением, самовоспламенением?
- 2. Каковы разновидности горения и их характеристики?
- 3. Каковы основные показатели пожароопасности веществ и материалов?
- 4. Каковы характеристики материалов по горючести?
- 5. Что представляет собой классификация производств по пожарной опасности?
- 6. Что такое огнестойкость строительной конструкции?
- 7. Какие существуют огнегасительные вещества?
- 8. Что представляют собой автоматические системы тушения пожара?
- 9. Назовите типы химических огнетушителей.
- 10. Назовите типы пожарных извещателей и принципы их работы.
Тушение пожара представляет собой совокупность мероприятий, которые направлены на устранение огня. Данный комплекс включает в себя множество методов.
Основные способы - принудительная ликвидация источника пламени, охлаждение среды горения и горючего вещества и обеднение содержания кислорода в воздухе. Все это необходимо для того, чтобы снизить температуру верхнего слоя горючего вещества путем отвода основной части тепла. Уменьшение процента содержания кислорода производится при помощи введения смесей либо паров некоторых веществ, причем тушение пожара в таком случае осуществляется именно за счет замедления реакции окисления горючих тел.
Помимо этого, широко распространен метод изоляции горючего вещества, который заключается в предотвращении поступления кислорода в зону окисления. Для этого необходимо покрыть область горения огнетушащим веществом, к примеру, химической пеной или порошком.
Тушения пожаров также включают в себя химические и механические пути устранения огня, под которыми подразумеваются торможение комплекса окислительно-восстановительных реакций, а также непосредственная ликвидация при помощи струи воды или газа под давлением.
Достигается при совместном использовании огнетушащих веществ (вода и водяной пар, песок, пена, пожаротушащие составы, а также устойчивые к подобным воздействиям ткани) и технических конструкций (краны, гидранты, рукава, насосы и т. д.).
Выбор применения происходит по виду, характеру и параметрам пожара, состоянию среды и агрегатных свойств веществ, работоспособности и эффективности систем тушения огня.
Технические средства, которыми выполняется тушение пожара, включают в себя гидранты. Это устройства для забора воды из системы водопроводов. - комплектное устройство, состоящее из трубопровода, вентиля, рукава и ствола. К хранению данного средства тушения огня предъявляется множество требований, призванных сохранить его работоспособность.
Устранение некрупных очагов возгорания может быть произведено при помощи первичных средств тушения пожаров, к числу которых традиционно относят огнетушители различных конструкций, а также пожарный инструмент и инвентарь. Классификация огнетушителей выполняется по типу огнетушащего вещества. Различают газовые, пенные и порошковые.
Тушение пожара при помощи газовых огнетушителей осуществляется при помощи углекислотного состава, который необходим для гашения твердых и жидких веществ. В свою очередь, пенные огнетушители используются для устранения горения жидких и Недостатком подобных огнетушителей является то, что их запрещено применять для тушения материалов, взаимодействие с которыми способно вызвать взрыв. К примеру, им нельзя устранить возгорание на электрооборудовании, которое находится под напряжением. нашли применение для веществ всех агрегатных состояний. Что немаловажно, они могут использоваться для пожаротушения электроустановок до 1000 В, которые находятся под напряжением.
Пожар как фактор техногенной катастрофы. Причины, стадии развития, поражающие факторы пожара. Способы и средства пожаротушения, порядок их использования.
Пожар - это горение вне специального очага, которое не контролируется и может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению экологического, материального и другого вреда.
Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя (обычо кислород воздуха) и источника загорания (импульса). Окислителем может быть не только кислород, но и хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и т.д.
Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.
Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание - возникновение горения под воздействием источника зажигания.
Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание - явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания.
Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способоных производить механическую работу.
Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, режимные и эксплуатационные.
Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта, правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж рабочих и служащих, организацию добровольны пожарных дружин, пожарно-технических комиссий, издание приказов по вопросам усиления пожарной безопасности и т.д.
К техническим мероприятиям относятся соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения, правильное размещение оборудования.
Мероприятия режимного характера - это запрещение курения в неустановленных местах, производства сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и т.д.
Эксплуатационными мероприятиями являются своевременные профилактическеи осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.
Причины возникновения на предприятиях:
1. Природные явления.
2. Самовозгорания.
3. Несоблюдение правил пожарной безопасности.
4. Неосторожное обращение с огнем.
5. Умышленные поджоги.
Существует и другая классификация, где причины возгорания подразделяются на антропогенные, техногенные и естественные.
Стадии развития пожара:
1. зарождение (накопление)
2. инициирование (возникновение)
3. собственно ЧС
4. кульминация
5. затухание
6. ликвидация последствий
Поражающие факторы пожара:
Первичные:
Высокая температура воздуха;
Ядовитые газы (продукты задымления)
Вторичные:
Обрушающиеся деревья, падающие сучья, летящие головешки;
Выгоревшие пустоты при торфяных пожарах;
Обрушающиеся деревянные опоры линий электропередач и связи;
Пожары и взрывы на промышленных объектах и в жилых зданиях
Способы и средства тушения пожаров
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 (углеводы CО2 1214).
2) охлаждение очага горения ниже определенных темᴨȇратур;
3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;
4) механический срыв пламени струей газа или воды;
5) создание условий огнепреграждения (условий, когда пламя распространяется через узкие каналы).
Вещества , которые создают условия, при котоҏыҳ прекращается горение, называются огнегасящими. Они должны быть дешевыми и безопасными в эксплуатации не приносить вреда материалам и объектам.
Вода является хорошим огнегасящим средством, обладающим следующими достоинствами: охлаждающее действие, разбавление горючей смеси паром (при испарении воды ее объем увеличивается в 1700 раз), механическое воздействие на пламя, доступность и низкая стоимость, химическая нейтральность.
Недостатки: нефтепродукты всплывают и продолжают гореть на поверхности воды; вода обладает высокой электропроводностью, в связи с этим ее нельзя применять для тушения пожаров на электроустановках под напряжением.
Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами. Для подачи воды в эти установки используют водопроводы.
К установкам водяного пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки.
Спринклерная установка представляет собой разветвленную систему труб, заполненную водой и оборудованную спринклерными головками. Выходные отверстия спринклерных головок закрываются легкоплавкими замками, которые распаиваются при воздействии определенных темᴨȇратур (345, 366, 414 и 455 К). Вода из системы под давлением выходит из отверстия головки и орошает конструкции помещения и оборудование.
Дренчерные установки представляют собой систему трубопроводов, на котоҏыҳ расположены специальные головкидренчеры с открытыми выходными отверстиями диаметром 8, 10 и 12,7 мм лопастного или розеточного типа, рассчитанные на орошение до 12 м2 площади пола.
Дренчерные установки могут быть ручного и автоматического действия. После приведения в действие вода заполняет систему и выливается через отверстия в дренчерных головках.
Пар применяют в условиях ограниченного воздухообмена, а также в закрытых помещениях с наиболее опасными технологическими процессами. Гашение пожара паром осуществляется за счет изоляции поверхности горения от окружающей среды. При гашении необходимо создать концентрацию пара приблизительно 35 %
Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнегасящий эффект при этом достигается за счет изоляции поверхности горючего вещества от окружающего воздуха. Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью дисперсностью, вязкостью. В зависимости от способа получения пены делят на химические и воздушно-механические.
Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном реакторе минеральных солей. Применение химических солей сложно и дорого, в связи с этим их применение сокращается.
Воздушно-механическую пену низкой (до 20), средней (до 200) и высокой (свыше 200) кратности получают с помощью специальной аппаратуры и пенообразователей ПО1, ПО1Д, ПО6К и т.д.
Инертные газообразные разбавители: двуокись углерода, азот, дымовые и отработавшие газы, пар, аргон и другие.
Ингибиторы на основе предельных углеводородов, в котоҏыҳ один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтор, хлор, бром). Галоидоуглеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами:
тетрафтордибромэтан (хладон 114В2);
бромистый метилен;
трифторбромметан (хладон 13В1);
3, 5, 7, 4НД, СЖБ, БФ (на основе бромистого этила);
Порошковые составы, несмотря на их высокую стоимость, сложность в эксплуатации и хранении, широко применяют для прекращения горения твердых, жидких и газообразных горючих материалов. Они являются единственным средством гашения пожаров щелочных металлов и металлоорганических соединений. Для гашения пожаров используется также песок, грунт, флюсы. Порошковые составы не обладают электропроводимостью, не коррозируют металлы и практически не токсичны.
Широко используются составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия.
Аппараты пожаротушения : передвижные (пожарные автомобили), стационарные установки, огнетушители.
Автомобили предназначены для изготовления огнегасящих веществ, используются для ликвидации пожаров на значительном расстоянии от их дислокации и подразделяются на:
автоцистерны (вода, воздушно-механическая пена АЦ40 2,1 5м3 воды;
специальные АП3, порошок ПС и ПСБ3 3,2т.;
аэродромные;
вода, хладон.
Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения без участия человека. Подразделяются на водяные, пенные, газовые, порошковые, паровые. Могут быть автоматическими и ручными с дистанционным управлением.
Огнетушители - устройства для гашения пожаров огнегасящим веществом, которое он выпускает после приведения его в действие, используется для ликвидации небольших пожаров. Как огнетушащие вещества в них используют химическую или воздухо-механическую пену, диоксид углерода (жидком состоянии), аэрозоли и порошки, в состав котоҏыҳ входит бром. Подразделяются:
по огнетушащему составу:
жидкостные;
углекислотные;
химпенные;
воздушно-пенные;
хладоновые;
порошковые;
комбинированные.
Огнетушители маркируются буквами (вид огнетушителя по разряду) и цифровой (объем).
В зависимости от класса пожаров используются следующие типы огнетушителей:
· класс пожара А (горение твердых веществ) - порошковые огнетушители;
· класс пожара В (горение жидких веществ) - порошковые, углекислотные огнетушители;
· класс пожара С (горение газообразных веществ) - порошковые огнетушители;
· класс пожара D (горение металлов) - порошковые, углекислотные огнетушители;
· класс пожара Е (горение электроустановок) - углекислотные огнетушители.
Ручной пожарный инструмент - это инструмент для раскрывания и разбирания конструкций и проведения аварийно-спасательных работ при гашении пожара. К ним относятся: крюки, ломы, топоры, ведра, лопаты, ножницы для резания металла. Инструмент размещается на видном и доступном месте на стендах и щитах.
Похожая информация.
Под пожаротушением подразумевается комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара .
Поскольку для возникновения и развития процесса горения, обусловливающего явления пожара, необходимо одновременное сочетание горючего вещества, окислителя и непрерывного потока тепла от очага пожара к горючему материалу, то для прекращения горения достаточно исключить какой-либо из этих элементов. Подавление горения, прежде всего, связано с уменьшением скорости реакции. Таким образом, прекращение горения можно добиться снижением содержания горючего компонента, уменьшением концентрации окислителя, увеличением энергии активации реакции и, наконец, снижением температуры процесса.
Все способы подавления горения или тушения пожаров можно разделить на четыре категории (рис. 23) :
1) способы охлаждения;
2) способы разбавления;
3) способы изоляции;
4) способы химического торможения реакций.
Детализация способов показана на рис. 23. Это может быть:
– охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;
– изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;
– торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;
– механический срыв пламени сильной струей газа или воды;
– создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже тушащего диаметра.
Для тушения пожаров применяютразличные огнетушащие вещества и составы (средства тушения). В настоящее время в качестве средств тушения используют:
– воду , которая может подаваться в очаг пожара сплошными или распыленными струями;
– пены (воздушно-механическая различной кратности и химическая), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха (в случае воздушно-механической пены) или диоксида углерода (в случае химической пены), окруженных пленками воды;
– инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы);
– гомогенные ингибиторы - низкокипящие галогеноуглеводороды (хладоны);
– гетерогенные ингибиторы - огнетушащие порошки;
– комбинированные составы .
Рис. 23. Способы тушения пожаров
Вода является наиболее широко применяемым средством тушения.
Большинство пожаров (60-80 %) у нас в стране относятся к пожарам классов А и В, которые тушат с применением воды. Воду применяют в виде компактных и распыленных струй, как для тушения очага горения, так и для защиты соседних негорящих объектов (рис. 24 и 25).
Огнетушащий эффект воды состоит в охлаждении зоны горения испаряющейся водой (при испарении 1 л воды поглощается 2684 кДж теплоты), в снижении концентрации кислорода образующимся паром (1 л воды образует 1700 л пара) и в механическом срыве пламени струи.
Рис. 24. Тушение пожара тонкораспыленной водой
Рис. 25. Система пожаротушения тонкораспыленной водой
Удельный расход воды на тушение твердых материалов составляет от 40 до 400 л/м 2 .
Существенный недостаток воды - ее электропроводность, поэтому ею нельзя тушить электроустановки под напряжением во избежание поражения человека электрическим током.
Еще недостатками воды являются ее невысокая смачивающая (и, следовательно, проникающая) способность при тушении волокнистых материалов (древесина, хлопок и др.) и высокая подвижность, ведущая к большим потерям воды и порче окружающих предметов. Для преодоления этих недостатков к воде добавляют поверхностно-активные вещества (смачиватели) и вещества, повышающие вязкость (натрий карбоксиметилцеллюлоза).
Следует иметь в виду, что воду в виде компактных струй нельзя применять для тушения металлов и их гидридов и карбидов, металлорганических соединений, нефтепродуктов и пылей (во избежание образования взрывоопасных смесей).
Пены. Воздушно-механическую пену получают при интенсивном смешивании водного раствора пенообразователя (2-6 %) с воздухом в воздушно-пенных стволах, пеногенераторах и огнетушителях.
Важной характеристикой пены является кратность, определяемая отношением объема пены к объему ее жидкой фазы. По кратности пены подразделяют на низкократную (до 30), среднекратную (30-200) и высокократную (свыше 200).
Огнетушащий эффект воздушно-механической пены основан на изоляции горючих веществ и зависит от ее кратности и стойкости (времени разрушения под действием огня). С повышением кратности увеличивается объем получаемой пены, но падает ее стойкость. Поэтому оптимальной считают кратность 70-150 (стойкость такой пены составляет 3-5 мин).
Воздушно-механическую пену получают с помощью пеногенерирующей аппаратуры и специальных добавок - пенообразователей (ПО), обеспечивающих снижение поверхностного натяжения на границе вода-воздух и облегчения образования коллоидной системы. В качестве ПО используют соли органических сульфокислот, фторированных соединений и др. В частности, известны ПО-1Д, ПО-ЗАИ, ПО-6К - для тушения нефтепродуктов, твердых материалов, а также ПО-1С, ПО «Форэтол» - для тушения полярных ЛВЖ (спиртов, эфиров, ацетона и др.).
Воздушно-механическая пена отличается низкой электропроводностью, безвредностью для людей, животных, высокой эффективностью, экономичностью получения. Ее широко применяют для тушения нефтепродуктов, других легковоспламеняющихся жидкостей, а также различных твердых металлов и веществ, пожаров класса А и В (рис. 26).
Воздушно-эмульсионная пена представляет собой разновидность механической пены, в заряд которой входит большое количество поверхностно-активных веществ, а также антифриз, органические и неорганические добавки, расширяющие область ее применения и позволяющие получить водную эмульсию кратностью ниже 4.
Изинертных разбавителей для тушения пожаров (чаще в замкнутых объемах) применяют диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы. Их огнетушащая концентрация в воздухе колеблется в пределах 30-40 %. Газы хранят в сжиженном состоянии в баллонах (в таком виде они занимают меньший в 500 раз объем и их легче подавать в зону горения).
Рис. 26. Система пожаротушения с помощью воздушно-механической пены
на военно-воздушной базе «Иглин» во Флориде
Диоксид углерода при выпуске из баллона переходит в твердое состояние в виде белых хлопьев с температурой минус 78,5 °С, а в зоне горения - в газообразное, отбирая теплоту (570 кДж на 1 кг твердого диоксида углерода) и проявляя охлаждающее действие. Он токсичен, при содержании в воздухе до 10 % опасен, а 20 % - смертельно опасен для человека (смертельно опасная концентрация для человека ниже огнетущащей). Такая концентрация может наступить при длительном применении его в помещениях очень малого объема.
Гомогенные ингибиторы представляют собой соединения атомов углерода и водорода, атомы водорода в них частично или полностью замещены атомами галоидов (фтор, хлор, бром). К ним относятся тетрафтордибромэтан (хладон 114 В2), бромистый метилен, трифтордибромэтан (хладон 13В1) и др. Их огнетушащее действие основано на химическом торможении реакции горения (обрыв ее цепной реакции). Поэтому галоидоуглеводородные составы называют также ингибиторами или флегматизаторами. Область их применения очень разнообразна, эффективность в несколько раз выше воды, инертных газов. Основной недостаток - токсичность (при попадании на кожу и вдыхании). В последнее время выяснилось, что некоторые хладоны являются экологически вредными веществами, разрушающими озоновый слой Земли. Причем именно наиболее эффективные при пожаротушении бром содержащие хладоны оказались наиболее вредными. Содержащие только фтор хладоны не оказывают разрушающего действия на озоновый слой. Из-за экологической вредности бромхлорсодержащие хладоны согласно решениям международных форумов должны быть изъяты из употребления. Предпринятые во многих странах поиски альтернативы хладонам привели к созданию ряда так называемых «чистых» средств объемного тушения. Наиболее приемлемыми из них оказались полностью фторированные углеводороды C 4 F 10 (перфторбутан) и (перфторциклобутан), а также хладоны 23(CF 3 Н), 125(С 2 F 5 Н) 227(C 3 F 7 H). По огнетушащей способности они примерно в два раза уступают бромхладонам и поэтому не могут в полной мере удовлетворить потребности практики.
Повышения эффективности подобных огнетушащих средств можно достигнуть путем совмещения указанных хладонов с веществами, обладающими ингибирующими горение свойствами и являющимися экологически безвредными. При этом достигается эффект синергизма, заключающийся в нелинейном усилении огнетушащего действия таких комбинаций. На основе этих представлений разработан новый газовый состав ТФМ-18И, представляющий комбинацию хладона 23 (90 % масс.) и йодистого метила (10 % мас.). Йодсодержащий компонент является экологически чистым ингибитором горения, благодаря чему огнетушащая способность состава оказалась на 30 % выше хладона 23.
Гетерогенные ингибиторы (порошковые составы) получили наибольшее распространение в связи с высокой эффективностью тушения практически всех веществ и материалов, универсальностью и экономичностью.
Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли (карбонаты и бикарбонаты натрия и калия, фосфорноаммонийные соли, хлориды натрия и калия и др.) с различными добавками, препятствующими слеживанию и комкованию. К достоинствам порошков относятся их высокая огнетушащая способность и универсальность (возможность тушения различных материалов, в том числе таких, которые нельзя тушить водой, пенами, хладонами). Механизм огнетушащего действия порошков заключается в ингибировании процесса горения из-за гибели активных центров пламени на поверхности твердых частиц или в результате их взаимодействия с газообразными продуктами разложения порошков.
Для тушения пожаров класса А применяют порошок АВСЕ (основной компонент фосфорно-аммонийные соли), для пожаров классов В, С и Е - порошки ВСЕ (бикарбонат натрия или калия, сульфат калия и др.) или АВСЕ, для пожаров класса Д - порошок Д (хлорид калия, графит).
Комбинированные составы соединяют в себе свойства различных огнетушащих веществ и, как правило, состоят из дешевых носителей и сильных ингибиторов горения. К таким составам относятся водогалоидоуглеводородные эмульсии, комбинации воздушно-механической пены с бромхладонами, газожидкостные смеси хладонов 114В2 (жидкость) и 13В1 (газ), комбинированные азотно-хладоновый и углекислотно-хладоновый составы для объемного тушения. Применение комбинированных составов позволяет значительно повысить эффективность тушения пожаров.
В последнее время все более широкое применение находит принципиально новое средство объемного тушения - аэрозольный огнетушащий состав (АОС), получаемый сжиганием твердотопливной композиции (ТТК) окислителя и восстановителя (горючего). В качестве окислителя обычно используются неорганические соединения щелочных металлов (преимущественно нитрат (KNO 3) и перхлорат (KСlO 4) калия), в качестве горючего-восстановителя - органические смолы (например, такие, как эпоксидная, идитол и т. п.). Эти ТТК могут гореть без доступа воздуха. Образуемый в качестве продукта сгорания аэрозоль состоит из газовой фазы - преимущественно диоксида углерода - и взвешенной конденсированной фазы в виде тончайшего порошка, аналогичного огнетушащим порошкам на основе хлорида и карбоната калия и отличающегося от обычных порошков значительно большей дисперсностью (размер частиц обычных порошков около 5 ∙ 10 –5 м, а твердых частиц в АОС - около 10 –6 м, т. е. различие примерно в 50 раз).
Заранее изготавливать, а главное, хранить порошок с размером частиц
10 –6 м из-за склонности к слеживанию практически невозможно. Получаемый в момент пожара АОС благодаря большой дисперсности отличается исключительно высокой огнетушащей способностью, в 5-8 раз превышающей огнетушащую способность наиболее эффективных средств пожаротушения - огнетушащих порошков и хладонов, и более чем на порядок все другие средства (CO 2 , N 2 , C 4 F 10 и др.).
АОС оказался наилучшей альтернативой экологически вредным хладонам. Помимо высокой эффективности АОС характеризуются низкой токсичностью, отсутствием экологической вредности и коррозионной активности, легкостью использования в системах автоматики, отсутствием необходимости в сосудах под давлением и в системах распределительных трубопроводов. Благодаря этим качествам применение АОС оказалось значительно более экономичным, чем все другие способы пожаротушения.
Свойства АОС в сравнении с другими средствами объемного тушения показаны в табл. 8.
Таблица 8. Аэрозольный огнетушащий состав
в сравнении с другими средствами объемного тушения
К достоинствам АОС, по сравнению со всеми другими средствами объемного тушения, относится также возможность тушения пожаров подкласса А1 (тлеющие материалы). Эта возможность обеспечивается при времени разгорания очага пожара не более 3 мин. При более длительном времени очаг уходит в глубь материала так далеко, что его не достигают даже мельчайшие частицы АОС.
Наряду с достоинствами АОС обладает и недостатками, связанными с высокой температурой АОС (1500 К) и с наличием открытого форса пламени.
Первый недостаток обусловливает снижение огнетушащей способности из-за того, что горячий аэрозоль конвективно всплывает под потолок и только по мере охлаждения достигает очагов пожара на нижней отметке помещения. Исследования показали, что в помещении высотой 3 м время тушения нижних очагов составило около 3 мин. За это время заметное количество аэрозоля теряется через неплотности. При большей высоте помещения время достижения нижних очагов будет еще больше.
Второй недостаток не позволяет использовать АОС в помещениях категорий А и Б и, кроме того, при ложном срабатывании форс пламени может вообще оказаться причиной пожара (что неоднократно имело место с генераторами типа СОТ).
Для устранения этих недостатков созданы специальные генераторы типа «Габар», с помощью которых температура АОС снижается до 140-200 °C, ликвидируется открытый форс пламени. Испытания генераторов показали, что они успешно тушат пожары классов А1, А2, В1, B2, С и Е с удельным расходом около 0,045-0,1 кг/м 3 (в зависимости от степени герметичности защищаемого объекта), а также являются взрывобезопасными и решением Госгортехнадзора России допущены к защите взрывопожароопасных объектов химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей отраслей промышленности.
Покрывала, песок и землю применяют для тушения небольших очагов горения. Их огнетушащий эффект основан на изолировании горючих веществ от кислорода воздуха.