к какому виду огнетушащих средств относится воздушно механическая пена различной кратности
Пена и пенообразователи: назначение, виды, состав и свойства
Виды пен, их физические и огнетушащие свойства.
Пена – это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.
Дополнительно читаете еще один материал по теме тут.
Виды пены по кратности:
Область применения. Достоинства и недостатки
Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь – для тушения пожаров нефтепродуктов.
Химическая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.
При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение – заставить пузырьки всплывать.
Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия.
Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество – от конструкции этого оборудования.
Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.
Ограничения в применении пены
При правильном использовании пена – эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее.
Положительные качества пены.
4. Пена может быть использована для тушения пожаров класса А в связи с наличием в ней воды. Особенно эффективна «легкая вода».
5. Пена – эффективное огнетушащее вещество для покрытия растекающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость.
6. Пена – наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями.
7. Для получения пены может использоваться пресная или жесткая или мягкая вода.
Отдельного внимания заслуживает и компрессионная пена, которая очень хорошо себя зарекомендовала при тушении пожаров.
Компрессионная пена (compressed air foam system, CAFS) – технология, используемая в пожаротушении для доставки огнетушащей пены с целью тушения возгорания или защиты зоны, где отсутствует горение, от воспламенения.
Компрессионная пена получается из стандартной насосной установки, которая имеет точку ввода сжатого воздуха в пенообразователь для формирования пены. Кроме того, сжатый воздух также добавляет энергию в струю, которая позволяет увеличить дальность доставки ОТВ по сравнению со стандартными пеногенераторами или стволами.
При использовании компрессионной пены, эффективность огнетушащего вещества составляет порядка 80%. Такой показатель возможен благодаря особым физическим свойствам компрессионной пены, а именно адгезивности. При тушении пожара, ствольщик получает в свой арсенал новые возможности. При нанесении на потолок и стены, пена изолирует смежные помещения от воздействия высоких температур, при этом пена долго держится даже на вертикальных поверхностях: от одного часа на металлической до двух-трех часов на деревянной. Каждый пузырь компрессионной пены имеет стойкую связь с соседними, что обуславливает высокую стойкость пены. В результате получается тонкое (около 1-2 сантиметров) и прочное «одеяло», которое буквально «укрывает» горящую поверхность, прекращая доступ кислорода в очаг возгорания.
Физические параметры компрессионной пены и, соответственно, огнетушащие свойства пены – изменяются посредством изменения соотношения ингредиентов. Может вырабатываться «сырая» (тяжёлая) пена с соотношением от 1 : 5 (вода : воздух) и «сухая» (лёгкая) пена с соотношением до 1 : 20 (вода : воздух).
Подача компрессионной пены с соотношением 1 : 10 (вода : воздух) на вертикальные поверхности
(металлическую дверь, кирпичную стену).
Вместе с тем, пена обладает и лучшими свойствами воды – она охлаждает очаг, а благодаря смачивателям, включенным в ее состав – проникает в поры и трещины поверхности, предотвращая тление материала и его повторное возгорание.
Пенобразователи
Пенообразователи предназначены для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей, используемых для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ).
Пенообразователи в зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) подразделяются на:
Пенообразователи в зависимости от способности образовывать огнетушащую пену на стандартном пожарном оборудовании подразделяются на:
Самыми популярными и недорогими, и в то же время эффективными, на сегодняшний день считаются пенообразователи с маркировкой ПО-6 и ПО-3. Цифры на маркировке говорят об уровне концентрации пенообразователя в рабочем растворе (6 или 3 литра на определенный объем воды). Хранить такую продукцию следует в отапливаемых помещениях. Замерзая, пенообразователь не теряет своих свойств и вновь готов к эксплуатации после размораживания, но в условиях возникшего пожара времени на приведение его в нужную консистенцию может просто не быть. Оба вида относятся к числу биоразлагаемых и абсолютно безопасны при хранении и транспортировке.
ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЁННЫХ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Пенообразователи целевого применения.
ТЭАС-НТ – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур.
ПО-6НП – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для тушения пожаров нефтепродуктов, ГЖ, для применения с морской водой. «Морпен» – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности с использованием как пресной, так и морской воды.
ПО-6МТ – синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.
Интересное видео по компрессионной пене
Огнетушащие вещества (средства): классификация и требования
Научным языком, огнетушащим называют вещество, обладающее необходимыми свойствами, дающими возможность создания условий по прекращению процесса горения.
На практике, огнетушащие вещества – это опытным путем длительного отбора определенные, выбранные субстанции в различном агрегатном состоянии, используемые различными средствами тушения пожаров; в т.ч. пожарной техникой, стационарными системами пожаротушения, первичными средствами для оперативной борьбы с начинающими очагами пожаров в зданиях, сооружениях, на территориях населенных пунктов, предприятий, организаций.
Это знакомые всем переносные, передвижные огнетушители, ПК с комплектами рукавов, стволов; водяные установки автоматического пожаротушения с установленными на них спринклерными, дренчерными оросителями, без которых сегодня сложно представить интерьер офисных, административных, деловых зданий; торгово-развлекательных, спортивных, выставочных центров.
Выбор способов тушения пожаров в зависимости от пожарной нагрузки, технологического процесса, режима складирования во многом определяется возможностью использовать в данной ситуации то или иное огнетушащее вещество; от возможностей иметь его достаточный запас/резерв, быстрой транспортировки, подачи на очаг начинающегося пожара.
Поэтому, чтобы грамотно подобрать огнетушащее вещество или в некоторых случаях/ситуациях их правильное сочетание, как, например, в комбинированных системах пожаротушения, необходимо верно классифицировать все доступные сегодня огнетушащие вещества.
Теплофизическое объяснение процесса тушения пожара
Это достигается следующим образом:
Это достигается различными способами:
Это далеко не полный список способов, как ускорить процесс тушения пожара с помощью огнетушащих веществ.
Способы прекращения горения
Классификация огнетушащих веществ
Классы огнетушащих веществ по физическим характеристикам воздействия на очаг пожара, процесс его локализации с последующей ликвидацией, по главному принципу прекращения реакции горения подразделяются на следующие основные группы и к ним относятся:
По физическим характеристикам
Огнетушащие вещества также можно разделить на классы по возможности проводить электрический ток, что немаловажно, необходимо учитывать при проектировании, монтаже и применении как первичных средств борьбы с начинающимися очагами огня, так и при пуске ручных, автоматических установок тушения пожаров:
Важно также знать о том, что не все огнетушащие вещества, ждущие своего часа до использования, полезны человеку, некоторые вполне могут нанести ему вред тем или иным способом, классифицируются по токсичности для организма в целом, опасности для органов дыхания:
Об этом часто забывают производители, поставщики такого оборудования, предлагая их как равноценную и более дешевую альтернативу традиционным и, главное, безопасным для людей, находящихся в защищаемых помещениях, водяным и пенным установкам пожаротушения.
Требования к огнетушащим веществам
Их можно сформулировать в порядке приоритетов:
Увы, как правило, безопасность людей по сравнению с возможностью быстро ликвидировать пожар тем или иным огнетушащим веществом не в приоритете. Поэтому проектировщики, разработчики оборудования активной огнезащиты, создавая, конструируя системы дымоудаления, принудительной подачи чистого воздуха, СОУЭ, стараются компенсировать это различными способами; информируя об опасности, обеспечивая возможность людям быстро покинуть здания, сооружения, используя не задымленные эвакуационные пути и выходы.
В целом, к огнетушащим веществам предъявляют следующие нормативные требования в области ПБ:
Лекция по теме
Рекомендации по применению огнетушащих веществ
Основным средством локализации, ликвидации очагов пожаров, происходящих как на территории населенных пунктов, так и вне городской черты остается вода и ее различные растворы. Это самое доступное, недорогое, легко транспортируемое, подаваемое к местам пожара вещество, безвредное для людей; хорошо хранящееся, главное, весьма эффективное при тушении большинства горючих, сгораемых веществ, материалов как естественного, так и искусственного/синтетического происхождения – от древесины до пластмасс, пластиков.
В тех случаях, когда вода в силу своих физико-химических свойств не справляется с тушением органических веществ, например, при горении большинства товарных продуктов нефтепереработки; тогда эффективным средством тушения выступает пена, генерируемая из водных растворов пенообразователя как ручными, так и стационарными устройствами.
Если же горение веществ по каким-либо причинам сложно или невозможно ликвидировать с помощью воды или пены, то тогда применяют порошковые, газовые или аэрозольные огнетушащие составы, эффективно справляющиеся с этой задачей.
Можно эффективно локализовать, ликвидировать как начинающиеся очаги, так и развивающиеся пожары следующих веществ и материалов:
А также многие другие вещества и материалы, список которых приведен в таблице:
Совместимость огнетушащих средств при тушении
Огнетушащие средства допустимые к применению при тушении пожаров
(таблица в высоком разрешении доступна по кнопке скачать после статьи)
Источник: Справочник начальника караула пожарной части / Сибирская пожарно-спасательная академия филиал Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, А.А. Мельник, С.А. Техтереков, Н.В. Мартинович, Ж.С. Калюжина, 2014.
При этом следует особо выделить и запомнить во избежание неприятных, иногда печальных последствий, вещества, на которые категорически нельзя подавать воду:
Более полный список веществ и материалов, на которые ни в коем случае нельзя подавать воду, приведены в следующей таблице из Справочник руководителя тушения пожара Иванников В.П., Клюс П.П. 1987 года.
Вещества и материалы которые нельзя тушить водой
(таблица в высоком разрешении доступна по кнопке скачать после статьи)
Кратность пены
Кратность пены – это безразмерная величина, равная отношению объема пены к объему раствора, содержащегося в пене.
Значение и формула
Кратность пенообразователя (полученной воздушно-механической пены) в равной мере зависит как от физико-химических свойств исходного пеноконцентрата общего или целевого назначения, так и от технических особенностей генераторов пены, имеющих специфические конструктивные ограничения.
Значение кратности пены Кп определяют по формуле:
Группы
В зависимости от величины кратности, пены разделяют на четыре группы:
Получение пены низкой кратности с помощью ручного пожарного ствола ОРТ-50
Получение пены с помощью генератора пены средней кратности ГПС-600
Получение пены высокой кратности с использованием стационарных систем пожаротушения
Свойства и применение пен различной кратности
В практике тушения пожаров используются все четыре вида пены, которые получают различными способами и с помощью разных устройств:
Воздушно-механические пены (ВМП) средней и высокой кратности:
Устойчивость пены к обезвоживанию во многом определяет ее изолирующее действие, которое выражается в снижении скорости поступления паров горючего в зону горения. Чем больше пена теряет жидкости, тем тоньше становятся пленки пены и тем меньше они препятствуют испарению горючего.
Скорость синерезиса определяется эффективным диаметром пенных каналов, высотой слоя пены и подвижностью поверхности пенных каналов, высотой слоя пены и подвижностью поверхности пенных каналов. Если стенки каналов жесткие, то течение жидкости будет определяться вязкостью раствора, а при подвижных стенках будет происходить совместное движение раствора и поверхности канала, что заметно снижает устойчивость пены.
Подвижность стенок каналов определяется природой поверхностно-активных веществ (ПАВ), содержащихся в пенообразователе.
Предельное напряжение сдвига (прочность) адсорбционного слоя молекул вторичных алкилсульфатов натрия очень низко, поэтому в процессе обезвоживания пены поверхность каналов движется вместе с раствором.
При добавлении к этому пенообразователю жирных спиртов, например тетрадецилового спирта, образуется композиция, которая обеспечивает высокую прочность адсорбционного слоя и придает неподвижность поверхности каналов, что резко снижает скорость течения жидкости и замедляет процесс синерезиса пены.
Пенообразователь, содержащий вторичные алкилсульфаты натрия и добавки высших жирных спиртов, называется «Сампо». В нем, наряду с указанными поверхностно-активными компонентами, содержатся вещества, предотвращающие расслоение системы при низких температурах и повышающие термическую устойчивость пены.
Пенообразователи представляют собой концентрированные водные растворы поверхностно-активных веществ, содержание которых обычно составляет 25 % масс.
Рабочие растворы, из которых непосредственно образуется пена в генераторах, содержат 3-6 % объема пенообразователя, т.е. 1-2 % масс ПАВ.
Минимальное содержание молекул ПАВ в пенообразующем рабочем растворе определяется необходимостью обеспечить на вновь сформированной поверхности пенных пленок плотный монослой адсорбированных молекул пенообразователя.
Современные тенденции применения пен различной кратности
В настоящее время в мире сформировалась тенденция применения на практике пены только низкой или только высокой кратности. Это обусловлено повсеместным применением фторсодержащих пенообразователей, которые за счёт эффекта образования саморастекаемой водной плёнки (локальное пожаротушение на поверхности горючей жидкости) позволяют ограничиться пеной низкой кратности для быстрого достижения целей пожаротушения.
В случаях вынужденного объёмного пожаротушения (авиационные ангары, трюмы речных (морских) судов и т.д.) тандем совместимых пеноконцентратов и пеногенераторов позволяют получить высокую кратность пены, заполняющую защищаемый объект и оперативно ликвидирующую пожар.
На территории России получение и применение пены средней кратности, тем не менее, продолжает сохранять свою актуальность из-за массового применения на практике генераторов пены средней кратности.
Также читайте дополнительный материал по теме:
К какому виду огнетушащих средств относится воздушно механическая пена различной кратности
В зависимости от вида огнетушащих средств выделяют шесть видов огнетушителей.
1. Огнетушители порошковые. Они бывают с порошками общего и специального назначения. Первые используются при ликвидации возгораний материалов, содержащих углерод (древесина, газы), вторые – при тушении пожаров, вызванных горением щелочных металлов, пирофорных веществ или соединений алюминия.
3. Огнетушители жидкостные. Огнетушащее средство в данном случае представлено водой в чистом виде, водным раствором определенных химических веществ или водой, в которую добавлены поверхностно-активные вещества. Возможно использование этих огнетушителей только при плюсовых температурах.
4. Огнетушители пенные. Имеют широкую область применения, исключение составляет случаи, когда пена может послужить проводником электрического тока. Пена, являющаяся огнетушащим средством в огнетушителях данного вида, образуется из водных растворов щелочей и кислот.
5. Огнетушители воздушно-пенные. Они используются для тушения на пожарах средней категории. Не допускается применение данных огнетушителей в случае возгорания щелочных металлов, веществ, поддерживающих горение без кислорода, электроустановок под напряжением. Огнетушащим средством является водный раствор пенообразователя ПО-1, за границей вместо ПО-1 используется смачиватель «легкая вода».
6. Огнетушители аэрозольные. В качестве огнетушащего средства выступают галоидированные углеводороды, способствующие парообразованию, например, бромистый этил, хладон. Данные огнетушители хорошо справляются с возгораниями электроустановок, легковоспламеняющихся жидкостей, различных твердых веществ, за исключением щелочей и веществ, содержащих кислород.
Порошковый огнетушитель
Порядок приведения огнетушителя в действие
Ручные углекислотные огнетушители типа ОУ предназначены для тушения небольших загораний электропроводов, кабелей, электроустановок до 1000 В (тушение производить только при снятом напряжении).
Порядок приведения в действие огнетушителя:
Нельзя пользоваться огнетушителями, имеющими повреждения (вмятины, орешины и пр.).Нельзя пользоваться непроверенными огнетушителями (не имеющими паспорта завода-изготовителя и без пломбы). Нельзя бросать огнетушители, хранение их разрешается только на специальных подставках с креплением. Запрещается хранить огнетушители вблизи отопительных приборов.
При работе огнетушителя направлять раструб в нужную сторону и удерживать его необходимо только при помощи рукоятки, специально смонтированной на подвижной трубке. Если такой ручки нет, то подводящие трубки должны иметь пластмассовые покрытия. Ни в коем случае нельзя держать раструб углекислотного огнетушителя незащищенной, голой рукой – углекислотный снег имеет очень низкую температуру и это может стать причиной сильного обморожения рук.
Огнетушитель, типы огнетушителей.
Огнетушитель — ручное или стационарное устройство для пожаротушения. Ручной огнетушитель обычно представляет собой цилиндрический баллон красного цвета с соплом или трубкой. При введении огнетушителя в действие из его сопла под большим давлением начинает выходить вещество, способное потушить огонь. Таким веществом может быть пена, вода, какое-либо химическое соединение в виде порошка, а также диоксид углерода, азот и другие химически инертные газы. Огнетушители в России должны находиться во всех производственных помещениях, а правила дорожного движения многих стран обязывают держать огнетушитель в каждом автомобиле.
Огнетушители различают по способу срабатывания:
автоматические (самосрабатывающие) — обычно стационарно монтируются в местах возможного возникновения пожара;
ручные (приводятся в действие человеком) — располагаются на специально оформленных стендах.
Огнетушители различаются по принципу действия:
ручные малолитражные с объемом корпуса до 5 л;
промышленные ручные с объемом корпуса от 5 до 10 л;
стационарные и передвижные с объемом корпуса свыше 10 л.
По способу подачи огнетушащего состава:
под давлением газов, образующихся в результате химической реакции компонентов заряда;
под давлением газов, подаваемых из специального баллончика, размещенного в корпусе огнетушителя;
под давлением газов, закаченных в корпус огнетушителя;
под собственным давлением огнетушащего средства.
По виду пусковых устройств:
с вентильным затвором;
с запорно-пусковым устройством пистолетного типа;
с пуском от постоянного источника давления.
Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя, и цифрами, обозначающими его вместимость.
Предназначены для тушения пожаров огнетушащими пенами: химической или воздушно-механической. Химическую пену получают из водных растворов кислот и щелочей, воздушно-механическую образуют из водных растворов и пенообразователей потоками рабочего газа: воздуха, азота иди углекислого газа. Химическая пена состоит из 80 % углекислого газа, 19,7 % воды и 0,3 % пенообразующего вещества, воздушно-механическая примерно из 90 % воздуха, 9,8 % воды и 0,2 % пенообразователя.
Пенные огнетушители применяют для тушения пеной начинающихся загораний почти всех твердых веществ, а также горючих и некоторых легковоспламеняющихся жидкостей на площади не более 1 м². Тушить пеной загоревшиеся электрические установки и электросети, находящиеся под напряжением, нельзя,[www.theredstar.ru завод Красная Звезда] так как она является проводником электрического тока. Кроме того, пенные огнетушители нельзя применять при тушении щелочных металлов натрия и калия, потому что они, взаимодействуя с водой, находящейся в пене, выделяют водород, который усиливает горение, а также при тушении спиртов, так как они поглощают воду, растворяясь в ней, и при попадании на них пена быстро разрушается. Современные пенные огнетушители используют в качестве газообразующего реагента азид натрия, который легко разлагается с выделением большого количества азота.
К недостаткам пенных огнетушителей относится узкий температурный диапазон применения (5—45 °C), высокая коррозийная активность заряда, возможность повреждения объекта тушения, необходимость ежегодной перезарядки.
К их числу относятся углекислотные, в которых в качестве огнетушащего вещества применяют сжиженный диоксид углерода (углекислоту), а также аэрозольные и углекислотно-бромэтиловые, в качестве заряда в которых применяют галоидированные углеводороды, при подаче которых в зону горения тушение наступает при относительно высокой концентрации кислорода (14—18 %).
Углекислотные огнетушители выпускаются как ручные, так и передвижные. Ручные огнетушители одинаковы по устройству и состоят из стального высокопрочного баллона, в горловину которого ввернуто запорно-пусковое устройство вентильного или пистолетного типа, сифонной трубки, которая служит для подачи углекислоты из баллона к запорно-пусковому устройству, и раструба-снегообразователя. Для приведения в действие углекислотного огнетушителя необходимо направить раструб-снегообразователъ на очаг пожара и отвернуть до отказа маховичок или нажать на рычаг запорно-пускового устройства. При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное происходит увеличение её объема в 400—500 раз, сопровождаемое резким охлаждением [www.theredstar.ru завод Красная Звезда] до температуры −72 °C и частичной кристаллизацией; во избежание обморожения рук нельзя дотрагиваться до металлического раструба. Эффект пламегашения достигается двояко: понижением температуры очага возгорания ниже точки воспламенения, и вытеснением кислорода из зоны горения негорючим углекислым газом.
Для тушения небольших очагов загораний горючих жидкостей, газов, электроустановок напряжением до 1000 В, металлов и их сплавов используются порошковые огнетушители. Во время пользования снимают крышку огнетушителя и через сетку порошок вручную распыливают на очаг горения. Образующееся устойчивое порошковое облако изолирует кислород воздуха и ингибирует горение.
Огнетушители порошковые самосрабатывающие
Предназначены для тушения без участия человека огнетушащими порошками типа АВС загораний твердых и жидких веществ, нефтепродуктов, электро-оборудования под напряжением до 5000 В, в небольших складских, технологических, бытовых помещениях, гаражах и пр. без постоянного пребывания в них людей. При необходимсти могут использоваться вместо или вместе с переносными.