Современные огнетушащие составы

Пенные огнетушащие средства

Пены– коллоидные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризуются агрегативной и термодинамической неустойчивостью.

К воде добавляют пенообразователи (ПО) и пенопорошки, в качестве которых применяют некоторые природные и синтетиче­ские поверхностно-активные вещества. Для улучшения эксплуата­ционных характеристик ПО (морозоустойчивости и др.) вводят различные добавки и стабилизаторы.

Основной классификационной характеристикой ПО является кратность образующейся пены - отношение объема пены к объему ее жидкой фазы.

Пены подразделяются на виды: химическая и воздушно-механическая.

Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей. Из-за низкой кратности пены и высокой корро­зионной активности широкого применения не нашла (огнетушите­ли ОХП-10).

Воздушно-механическая пена в зависимости от ее кратности подразделяется (по ГОСТ Р 5088-93. «Пенообразователи») на:

- низкократную - до 20;

- среднекратную:

а) не менее 60 - для пенообразователей общего назначения и углеводородных;

б) не менее 40 - для фторсодержащих пенообразователей;

- высокократную - не менее 200.

Инертные разбавители

Диоксид углерода (СО₂), азот (N₂), аргон (Аr), дымовые газы, водяной пар применяются для тушения пожаров методом разбав­ления газопаровоздушной среды помещения.

Горение прекращается при снижении содержания кислорода в атмосфере защищаемого объема до 12-15% (об.). Для веществ, имеющих широкую концентрационную область распространения пламени (например, водород, ацетилен, диборан и др.), металлов, тлеющих материалов - 5% и ниже.

Аргон применяют при опасности образования взрывчатых нитридов соединений (например, нитридов некоторых металлов).

Огнетушащая концентрация СО₂ 20-40% (масс.) при интен­сивности расхода 0,7 кг/м³ и времени тушения от 60 до 120 с.

При объемном тушении щелочных металлов небольшие добавки к азоту СО₂ – до 6% (об.) - позволяют существенно повысить эффективность последнего.

Хладоны (фреоны)

Хладоны – товарное наименование предельных галогенсодержащих углеводородов, в молекулах которых обязательно имеются атомы фтора, а также могут быть все остальные галогены (ранее назывались фреонами). Обычно используют бромсодержащие, а также бромхлорсодержащие хладоны.

Хладоны являются ингибиторами горения, т.е. активно вмешиваются в химические процессы, тормозя их. Наиболее эффективны для тушения органических веществ (нефтепродуктов, растворителей и др.). К торможению реакции горения приводит преимущественное связывание атомов водорода.

Применяются для тушения металлов, многих металлорганических соединений, некоторых гидридов металлов, а также, когда при пожаре окислителем является не кислород, а другие вещества (например, галогены, оксиды азота).

Хладоны обладают хорошими диэлектрическими свойствами, высокой плотностью паров, легкостью образования газовой фазы (температура кипения – от минус 50 до минус 4°С; давление пара при 20°С – от 0,38 до 15 атм.), низкой температурой замерзания (от -110 до -168°С), низкой коррозионной активностью и умерен­ной активностью. В огнетушителях используются хладоны 114В2 и 12В1.

Хладоны считаются практически негорючими веществами. Однако в кислороде пары хладона 114В2 становятся горючими, имеющими пределы распространения пламени.

Нормативная огнетушащая концентрация: для категорий взрыво- и пожароопасных помещений А и Б – 0,37 кг/м³, для кате­гории В – 0,22 кг/м³. Время подачи хладонов регламентируется СНиП 2.04.09 - 30 с (на практике от 60 до 120 с в зависимости от категории взрыво- и пожароопасности). Оптимальное время – 10 с.

Однако хладоны разрушают озоновый слой Земли, и поэтому их применение для целей пожаротушения ограничивается. В последнее время ведутся поиски альтернативных хладонам средств объемного тушения.

Комбинированные составы

Тушение основано на сочетании свойств различных огнетушащих средств. Наиболее эффективные составы - комбинации носителя с сильным ингибитором горения (воднохладоновая эмульсия, комбинации воздушно-механической пены с хладоном). Порошок СИ-2 также относится к огнетушащим средствам комбинированного действия.

Для объемного тушения применяют азотно-хладоновый и углекислотно-хладоновый составы (снижают в 4-5 раз расход бром-хладонов): 85% - СО₂ (масс.) и 15% (масс.) - хладона 114В2.

Этот состав рекомендуется СНиП 2.04.09, поскольку при данной концентрации он взаиморастворим под давлением. Для объемного тушения в помещениях с натрием применяется комбинированный состав, состоящий из 94% (об.) N₂ и 6% (об.) СО₂, который снижает пирофорность натрия (увеличивает его температуру самовоспламенения) и увеличивает огнетушащий эффект.