Средства и способы тушения пожаров
Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения либо горючего, либо окислителя, или уменьшить подвод теплового потока в зону реакции. Это достигается:
- сильным охлаждением очага горения или горящего материала с помощью веществ (например воды), обладающих большой теплоемкостью;
- изоляцией очага горения от атмосферного воздуха или снижением концентрации кислорода в воздухе путем подачи в зону горения инертных компонентов;
- применением специальных химических средств, тормозящих скорость реакции окисления;
- механическим срывом пламени сильной струей газа или воды;
- созданием условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых меньше тушащего диаметра.
Для достижения вышеуказанных эффектов в настоящее время в качестве средств тушения используют:
- воду, которая подается в очаг пожара сплошной или распыленной струей;
- различные виды пен (химическая или воздушно-механическая), представляющих собой пузырьки воздуха или углекислого газа, окруженные тонкой пленкой воды;
- инертные газовые разбавители, в качестве которых могут использоваться: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и т.д.;
- гомогенные ингибиторы – низкокипящие галогеноуглеводороды;
- гетерогенные ингибиторы – огнетушащие порошки;
- комбинированные составы.
Вода является наиболее широко применяемым средством тушения, поступающим из общего водопровода или специального пожарного водоема, резервуара. Напор воды повышается специальными пожарными насосами и помпами. Для питания пожарных рукавов от водопроводной сети вне помещения в специальных колодцах устанавливают пожарные гидранты – незамерзающие краны для присоединения рукавов.
Запрещается применять воду для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (бензин, керосин, масло), т.к. вода скапливается внизу этих жидкостей и тем самым увеличивает поверхность горения. Нельзя тушить водой карбид кальция и селитру, т.к. они при контакте с водой образуют горючие вещества. Также запрещается применять воду для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, во избежании поражения током через струю.
На некоторых предприятиях в пожароопасных ценах применяют автоматические водяные спринклерные установки. Они состоят из разветвленной сети трубопроводов, которые располагаются под потолком в местах пожарной опасности. Трубопроводы снабжаются спринклерными головками, имеющими специальные замки с легкоплавким сплавом. Этот сплав расплавляется под действием высокой температуры, вследствие чего замок открывает отверстие для подачи воды через распылитель. В зоне срабатывания головки при пожаре начинается автоматическое тушение пожара.
Для наружной защиты зданий от переброски огня с одного здания на другое применяют дренчарные установки. Вдоль стен зданий прокладывают трубопроводы с дренчарными головками, которые в отличии от спринклерных всегда открыты. Дренчарная сеть получает воду только во время действия, когда при пожаре открывают запорный вентиль. Вода в них орошает защищаемую полосу в виде завесы.
Установки тушения химической пеной применяются на складах ЛВЖ. Пена образуется в специальных пеногенераторах из специального порошка – смеси сернокислого алюминия и бикарбоната натрия, обработанного экстрактом солодкового корня и воды. При попадании на горящую поверхность пена изолирует ее от зоны горения и охлаждает верхний нагретый слой горящей поверхности.
Установки тушения воздушно-механической пеной применяют на складах нефтепродуктов и трудно смачивающихся материалов. Воздушно-механическая пена – это смесь: воздуха – 90 %, воды – 95 % и пенообразователя – 0,5 %.
Установки углекислотного тушения находят применение при тушении любых пожаров. На ответственных объектах оборудуются автоматические углекислотные стационарные установки. Они состоят из ряда баллонов с углекислотой (СО), соединенных в батарею; сети трубопровода, пускового устройства и датчиков.
Установки тушения паром применяют для тушения пожаров в закрытых помещениях, там, где есть котельные. При введении пара в закрытое помещение (в количестве 25 %), он охлаждает горящие предметы и понижает содержание кислорода в воздухе, благодаря чему горение прекращается. Краны для выпуска пара располагают вне помещения в доступных местах.
В последние годы в качестве средств тушения пожаров применяют порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т.е. способны тушить любые материалы, в том числе нетушимые всеми другими средствами.
Для ликвидации пожаров в начальной стадии используют подручные и первичные средства пожаротушения.
Подручные средства –это вещества и предметы, заранее не подготовленные для тушения пожаров (вода, песок, земля, различные предметы, набрасываемые на очаг горения). Набрав в ведро воды из-под крана, человек может потушить небольшой пожар в квартире. Для ликвидации горения телевизора используют различные предметы из плотной материи.
Первичные средства –это приборы и средства, заранее приготовленные для тушения пожаров.
На объектах народного хозяйства часто можно видеть пожарные посты (щиты), где имеется набор первичных средств пожаротушения: огнетушители, песок и вода в емкостях, кошма, приборы для вскрытия конструкций. Жилые и общественные здания, как правило, обеспечиваются в основном огнетушителями. Наличие на защищаемом объекте огнетушителей в нужном количестве и заранее определенного типа, умелое их применение позволяют локализовать или ликвидировать пожар на ранней стадии развития.
В зависимости от применяемого огнегасительного вещества огнетушители бывают: химические пенные, воздушнопенные, водяные, порошковые, углекислотные, хладоновые и комбинированные.
Огнетушители воздушно-пенные. Они предназначены для тушения пожаров твердых веществ и жидкостей, за исключением горения щелочных металлов и электроустановок, находящихся под напряжением. Огнетушащим составом является раствор пенообразователя (96 % воды и 4 % пенообразователя различных марок). Огнетушащая способность воздушно-пенных огнетушителей выше химических.
Углекислотные огнетушители. Они предназначены для тушения пожаров твердых, жидких веществ, а также электроустановок напряжением до 10 кВ. В настоящее время применяются углекислотные огнетушители: переносные (ручные до 20 кг), передвижные (до 250 кг) и стационарные. Огнетушащим составом является углекислый газ (углекислота). Углекислый газ закачивают в корпус огнетушителя (баллон) под давлением 60 ат, в сжиженном состоянии. Попадая из баллона в раструб (снегообразователь) за счет резкого снижения давления превращается в снегообразное состояние. Он резко снижает температуру горения и изолирует горящее вещество от кислорода воздуха. Срок годности ОУ составляет 5 лет. Огнетушители ограничение по применению, т.к. углекислота токсична, вытесняет кислород, затрудняет дыхание. Нельзя тушить тлеющие материалы, так как углекислота не обладает смачивающей способностью. Вследствие резкого снижения давления при отрицательных температурах в зимних условиях ОУ можно применять при температуре не ниже – 25 °.
Хладоновые огнетушители. В качестве огнетушащего вещества применяют хладоны 1211 и 2402. Особенно эффективны для тушения пожаров в вычислительных центрах, электрических помещениях, телефонных станциях и др. Температурные пределы использования от – 60 до + 60 °С. срок хранения до 10 лет. Хладоновые огнетушители применяются для тушения пожаров всех классов. Однако, имеют ограничения по токсичности, а также по разрушающему воздействию на озоновый слой атмосферы.
Порошковые огнетушители фактически универсальны, используются для тушения пожаров всех классов, значителен диапазон температур. У нас выпускают по вместимости корпуса 1, 2, 5, 10, 16, 50, 100, 250, 500 литров. Порошковые огнетушители емкостью от 1 до 10 л. являются ручными, остальные передвижные или стационарные. Для тушения пожаров в быту используются емкостью 1, 2, 5 л., а остальные в промышленности.
ЛЕКЦИЯ 15
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ
ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ АВАРИИ (ХА)
Под химической аварией понимает нарушения технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при осуществлении перевозок и т.п., приводящие к выбросу (выливу, утечке) аварийно химически опасных веществ (АХОВ) в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных.
При ХА могут действовать несколько поражающих факторов (пожары, взрывы, химическое заражение окружающей среды), но наиболее вероятны отравления хлором, аммиаком, их производными соединениями и другими АХОВ.
Основным фактором воздействия при ХА являются количество токсического вещества, способное поступить из окружающей среды в организм, а также время действия этого вещества на человека, которые объединяются в одну величину, называемую токсической дозой.
Токсическая доза выражает собой количество опасного химического вещества, которое при попадании в организм человека, вызывает определенный токсический эффект. В зависимости от эффекта различают смертельные, выводящие из строя и пороговые токсические дозы.
Смертельная токсодоза (LD) – минимальное количество вещества, вызывающее при попадании в организм человека смертельный исход.
Выводящая из строя токсодоза (ID) – минимальное количество вещества, вызывающее при попадании в организм человека потерю дееспособного состояния.
Пороговая токсодоза (PD) – минимальное количество вещества, вызывающее при попадании в организм человека начальные симптомы поражения.
Опасные химические вещества попадают в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки. В зависимости от способа попадания АХОВ подразделяются на вещества ингаляционного действия (АХОВ ИД), вещества перорального действия (АХОВ ПД) и вещества кожно-резорбтивного действия (АХОВ КРД).
Кожно-резорбтивная токсическая доза представляет собой массу жидкого и твердого вещества, воздействующего на человека через кожу, слизистые оболочки и кровь и вызывающего определенный токсический эффект, отнесенную к 1 кг массы тела или к полной массе тела человека (измеряется в мг/кг или мг).
Пероральная токсическая доза представляет собой массу вещества, воздействующего на человека при его заглатывании и вызывающего определенный токсический эффект, отнесенный к 1 кг массы тела или к полной массе тела человека.
Ингаляционная токсодоза есть произведение концентрации токсичного вещества, воздействующего через органы дыхания, и времени экспозиции, т.е. продолжительности период вдыхания зараженного воздуха.
Для характеристики уровней токсичности АХОВ при воздействии через органы дыхания используют среднепороговую токсодозу РСt50, средневыводящую токсодозу IСt50 и среднесмертельную токсодозу LCt50, где число 50 указывает на пятидесятипроцентную вероятность поражения человека токсичным веществом. Для хлора, например, летальная токсодоза составляет LСt = 6 мг×мин/л (токсодоза при фиксированном времени экспозиции для каждого АХОВ является постоянной величиной).
При химических авариях говорят озоне заражения АХОВ – это территория, в пределах которой ядовитые вещества распространяются в опасных для жизни людей концентрациях.
Внешние границы зоны заражения определяют по ингаляционной токсодозе.
Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ понимают определения глубины и площади зоны заражения АХОВ.