Способы тушения пожаров и пожарная сигнализация
Конструктивная пожарная защита
Предотвращение возникновения пожара обеспечивается применением негорючих и огнезащищенных материалов; огнезащита осуществляется специальными пропитками; ограничение распространения пожара достигается выполнением огнестойких конструкций; пределом огнестойкости называется время, в течение которого конструкция сопротивляется воздействию огня, сохраняя эксплуатационные функции; создание условий безопасной эвакуации, т.е. оборудование аварийных выходов и пожарных лестниц, в зданиях должна быть вывешена понятная информация о расположении аварийных выходов, представлен план эвакуации людей; не допускается загромождение проходов и аварийных выходов.
Активная пожарная защита
Пожарная сигнализация включает извещатели - датчики и приемники сигнала; извещатели бывают ручные и автоматические, последние реагируют на тепло, дым или свет;
средства тушения огня.
Горение при пожаре можно прекратить следующими основными способами:
1. Прекращением поступления в зону горения воздуха и горючего вещества (изоляция очага горения);
2. Охлаждением зоны горения t до ниже t самовоспламенения;
3. Разбавлением реагирующих веществ негорючими веществами.
1. Изоляция очага горения от реагирующих веществ осуществляется следующими приемами:
- покрытием горящих материалов пеной, войлоком, асбестовым покрывалом
- засыпкой песком, перекрытием трубопроводов с горючими газами или жидкостями
- разборкой горящих конструкций (отделение начавших гореть частей баграми, техническими средствами, направленным взрывом)
- перекрытием проемов зданий для прекращения доступа воздуха в зону горения.
2. Охлаждение зоны горения достигается
- путем подачи в нее огнегасительных средств, имеющих низкую t и одновременно высокую теплоемкость (вода, твердая углекислота и ряд других веществ)
- созданием условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых меньше тушащего диаметра
3. Разбавление реагирующих веществ в зоне горения осуществляется
- введением в зону горения негорючих веществ (углекислого газа, азота, водяного пара и др.)
- применением специальных химических средств, тормозящих скорость реакции окисления.
К основным видам техники, предназначенной для защиты различных объектов от пожаров, относятся средства сигнализации и пожаротушения.
Пожарная сигнализация должна быстро и точно сообщать о пожаре с указанием места его возникновения. Наиболее надежной системой пожарной сигнализации является электрическая пожарная сигнализация - Наиболее совершенные виды такой сигнализации дополнительно обеспечивают автоматический ввод в действие предусмотренных на объекте средств пожаротушения.
Надежность электрической системы сигнализации обеспечивается тем, чти все ее элементы и связи между ними постоянно находятся под напряжением. Этим обеспечивается осуществление постоянного контроля за исправностью установки. Важнейшим элементом системы сигнализации являются пожарные извещатели, которые преобразуют физические параметры, характеризующие пожар, в электрические сигналы. По способу приведения в действие извещатели подразделяют на ручные и автоматические. Ручные извещатели выдают в линию связи электрический сигнал определенной формы в момент нажатия кнопки. Автоматические пожарные извещатели включаются при изменении параметров окружающей среды в момент возникновения пожара. В зависимости от фактора, вызывающего срабатывание датчика, извещатели подразделяются на тепловые, дымовые, световые и комбинированные. Наибольшее распространение получили тепловые нзвещатели, чувствительные элементы которых могут быть биметаллическими, термопарными, полупроводниковыми.
Дымовые пожарные извещатели, реагирующие на дым, имеют в качестве чувствительного элемента фотоэлемент или ионизационные камеры, а также дифференциальное фотореле. Дымовые извещатели бывают двух типов: точечные, сигнализирующие о появлении дыма в месте их установки, и линейно-объемные, работающие на принципе затенения светового луча между приемником и излучателем.
Световые пожарные извещатели основаны на фиксации различных составных частей спектра открытого пламени. Чувствительные элементы таких датчиков реагируют на ультрафиолетовую или инфракрасную область спектра оптического излучения.
Инерционность первичных датчиков является важной характеристикой. Наибольшей инерционностью обладают тепловые датчики, наименьшей - световые.
Огнетушащие вещества охлаждения понижают температуру зоны реакции или горящего вещества.
Процесс горения можно охарактеризовать динамикой выделения тепла в данной системе. Если каким-либо образом организовать отвод тепла с достаточно большой скоростью, то это приведет к тушению пожара. Также отвод тепла способствует предотвращению взрыва, если при пожаре образуются взрывоопасная среда. Отвод тепла наиболее рационально обеспечивать введением специальных хладагентов. Такой способ охлаждения позволяет легко регулировать скорость теплоотвода, изменяя интенсивность введения хладагента.
Вода - основное огнетушащее вещество охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью C = 4187 Дж/ (кг·°) при нормальных условиях.
В самые отдаленные от нас времена, когда у человека только появилось понятие о жилище и, вообще, о собственности, он прежде всего обратился к воде, как к материалу, со свойствами которого он был давно знаком и который по доступности не имеет соперников.
Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров, связанных с горением различных веществ и материалов. Достоинствами воды являются ее дешевизна и доступность, относительно высокая удельная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, химическая инертность по отношению к большинству веществ и материалов. К недостаткам воды относятся высокая электропроводность (особенно в случае применения воды с добавками, повышающими ее огнетушащие и эксплуатационные свойства), относительно низкая смачивающая способность, недостаточная адгезия к объекту тушения и т.п.
Вода, являясь эффективным охлаждающим агентом, широко применяется для защиты от возгорания соседних с горящим объектов, охлаждения резервуаров с нефтепродуктами при их тушении другими огнетушащими средствами.
Аэрозольное состояние воды достигается путем выброса либо перегретой воды, либо газонасыщенной (раствор С02 в воде) под давлением через специальные распылители. Для повышения смачивающей (проникающей) способности воды в нее добавляют различные смачиватели. Последние, благодаря снижению поверхностного натяжения, также способствуют повышению дисперсности распыленной воды. Водные растворы полиоксиэтилена получили название "скользкая вода". Линейные молекулы полимера, ориентируясь вдоль потока, снижают его турбулизацию, что приводит к повышению пропускной способности трубопроводов. Наиболее эффективным способом подачи воды является ее распыление под высоким давлением с получением микрокапель диметром от 10 до 100 микрон. Системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления (50-140 атм на оросителе) позволяют снизить до 90% расход воды на тушение. При этом такие установки способны тушить пожары класса В (ЛВЖ, ГЖ) без применения каких-либо добавок.
Водорастворимые полимерные добавки применяют также для повышения адгезии огнетушащего средства к горящему объекту. Такие составы получили название "вязкая вода". Для повышения огнетушащей способности воды также широко применяют добавки неорганических солей.
Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов. К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо. Кроме того, нельзя применять воду для тушения нефти и нефтепродуктов, поскольку может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов. Нельзя также использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежание образования взрывоопасной среды.
Большинство современных технических средств, которые находятся на вооружении пожарной охраны, позволяют использовать непосредственно на тушение очага пожара только 5…10 % поданной на тушение воды. Фактически 90…95 % воды при этом можно считать излишне пролитой. Часто ущерб от излишне пролитой воды наносит большие потери.
Novec1230 - представленная в 2004 году корпорацией 3M "сухая вода". Вещество из разряда фторированных кетонов обладает слабыми молекулярными связями и интенсивно поглощает тепло при распылении в источнике возгорания. За счет быстрого охлаждения достигается около 70 % общей эффективности действия Novec1230 (еще 30 % за счет ингибирования).
Пена - наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом. Пленка пузырьков содержит раствор ПАВ в воде с различными стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую. В настоящее время в практике пожаротушения в основном применяют воздушно-механическую пену.
Для получения воздушно-механической пены применяют различные пенообразователи. Воздушно-механическую пену получают смешением водных растворов пенообразователей с воздухом в пропорциях от 1: 3 до 1: 1000 и более в специальных стволах (генераторах).
В зависимости от области применения пенообразователи в России делятся на две группы: общего и целевого назначения. Пенообразователи общего назначения имеют углеводородную основу и предназначены для получения пены или растворов смачивателей для тушения пожаров твердых сгораемых материалов (класс А) и горючих жидкостей (класс В). Пенообразователи целевого назначения (фторированные) используются при тушении нефти, нефтепродуктов и полярных органических жидкостей. В эту же группу включен пенообразователь "Морской", имеющий углеводородную основу. Последний может применяться для получения пены с использованием морской воды и предназначен для тушения горючих жидкостей на судах и объектах морского флота.
Песок, грунт - подручные средства пожаротушения. Обычно запас песка находится в специальных ящиках или другой таре рядом с огнеопасными объектами, возле пожарных щитов.
Широкое применение из газообразных разбавителей находит диоксид углерода. Его используют в стационарных установках объемного тушения, в ручных (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) и возимых (ОУ-80) огнетушителях. Особенностью диоксида углерода является его способность при дросселировании образовывать хлопья "снега". При поверхностном тушении "снежным" диоксидом углерода его разбавляющее действие дополняется охлаждением очага горения. Диоксид углерода нельзя применять для тушения пожаров щелочных и щелочно-земельных металлов, развитых пожаров тлеющих материалов.
Одним из современных средств пожаротушения являются азотные установки. Данное оборудование высокоэффективны для предупреждения и ликвидации взрывов и пожаров на объектах нефтегазового комплекса, на химических, нефтехимических и других предприятиях. Установки азотного пожаротушения производятся на основе мембранной технологии последнего поколения. Они представляют собой исключительно эффективные системы, предназначенные для быстрой ликвидации пожара путем подачи газообразного азота в помещение, где произошло возгорание или взрыв.
Принцип действия установок азотного пожаротушения заключается в создании в помещении среды с пониженным содержанием кислорода - менее 10%, в такой среде процесс горения становится невозможным.
Установки азотного пожаротушения не только очень эффективны - способны тушить пожар за несколько секунд вне зависимости от удаленности очага возгорания, но также неприхотливы и надежны в эксплуатации. Во многих случаях они представляют собой единственный тип оборудования, применимый для тушения труднодоступных очагов пожара, как, например, в шахтах.
Водяной пар применяется главным образом для тушения пожара в труднодоступных и закрытых отсеках, помещениях, трюмах, танках (цистернах). В процессе тушения пар, заполняя помещение, разбавляет и вытесняет из него воздух, препятствуя таким образом процессу горения; капли воды, содержащиеся в насыщенном паре, испаряются и поглощают тепло, охлаждая очаг пожара.
К химически активным ингибиторам относятся фреоны и некоторые другие галоидопроизводные метана и этана, в частности такие соединения, как CH2ClBr, C2H4Br2, CF3Br. В технике пожаро- и взрывозащиты все эти соединения называют хладонами и вводят для их маркировки специальные цифровые и буквенные обозначения, отображающие их химический состав. Первая цифра трехзначного числа обозначает углеродных атомов минус один, вторая - число атомов водорода плюс один, а третья - число атомов фтора в молекуле. Если в молекуле содержатся атомы брома, то после трехзначного числа ставится буква B и число, указывающее количество атомов брома. Число атомов хлора в обозначении не указывается - оно может быть определено по валентности остальных элементов. Нули в обозначении не указываются. Например, хладон 12 имеет химическую формулу CCl2F2, а хладон 114B2 - C2Br2F4.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безопасность жизнедеятельности: учебник для всех специальностей и направлений бакалавриата высшего профессионального образования С.В. Белов, В.П. Сивков, А.В. Ильницкая, Л.Л. Морозова, И.В. Переездчиков, Г.П. Павлихин, Д.М. Якубович, А.Ф. Козьяков
2. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды. Часть 1 Л.С. Тарова, Е.А. Сергеева, В.М. Дмитриев, А.В. Бояршинов, В.Б. Михайлов, А.Б. Мозжухин
3. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие А.Т. Смирнов, М.А. Шахраманьян, Р.А. Дурнев, Н.А. Крючек
4. Безопасность жизнедеятельности: в вопросах и ответах, задачах и решениях. Попов Г.В., Тихонов А.И., Соколов А.К., Горбунов А.Г., Строев В.П., Ларионов В. Н., Дьяков В.И., Черновым К. В.
5. http://ru. wikipedia.org/wiki/Пожаротушение - 01.10.10