Огнетушащие вещества
Для тушения пожара (прекращения горения) применяют огнетушащие вещества. К ним относятся вода, пена, газы, порошки, песок, галоидные углеводороды. Огнетушащие вещества обладают комплексным воздействием на процесс горения, проявляя себя как охлаждающие, разбавляющие, изолирующие или ингибирующие средства. Однако каждому веществу присуще какое-то одно доминирующее свойство. Вода оказывает на горящее вещество преимущественно охлаждающее, пена — изолирующее, порошковые составы и галоидные углеводороды — ингибирующее действие.
Вода — наиболее распространенное огнетушащее средство, обладающее большой теплоемкостью и высокой теплотой парообразования, что обеспечивает интенсивное охлаждение зоны горения. Дополнительный эффект при тушении пожаров, особенно в закрытых помещениях, возникает за счет разбавляющего и изолирующего действия паров воды. При испарении объем воды увеличивается в 1700—1750 раз, поэтому концентрация кислорода в зоне горения резко уменьшается. Струя воды оказывает также механическое воздействие на зону горения, срывая пламя.
Вода может подаваться в зону горения в виде сплошной или распыленной струи. Тушение сплошными струями производится в случаях, когда требуется подать воду на большое расстояние (70—80 м) или придать ей ударную силу, например, при тушении газовых фонтанов, для разрушения горящих конструкций, создания отверстия для проветривания при наличии большого очага пожара, не дающего возможности близко доставить к очагу пожара ствол для подачи воды, при необходимости, с большого расстояния охлаждать соседние с горящим объектом металлоконструкции, резервуары и т.д.
Распыленные струи, состоящие из мелких капель, характеризуются небольшой ударной силой и дальностью действия, но орошают большую поверхность. Эффективность пожаротушения при подаче распыленной воды значительно выше, чем при подаче сплошной струи воды, поскольку в распыленном состоянии поверхность теплообмена значительно увеличивается.
Огнетушащий эффект воды можно повысить, применяя химические добавки. Некоторые добавки увеличивают вязкость воды, что позволяет в 1,5 раза увеличить дальнобойность струи. Другие добавки (смачиватели) позволяют увеличить почти в 2 раза смачивающую способность воды.
Водой можно тушить твердые горючие материалы и горючие жидкости с температурой кипения выше 80°С. В распыленном состоянии воду можно использовать для тушения легковоспламеняющихся горючих жидкостей. Тушение пожаров водой — наиболее распространенный способ борьбы с пожарами.
Применение воды как огнетушащего средства исключается для тушения пожаров на объектах, располагающих веществами, реагирующими с водой с выделением горючих газов (щелочные металлы, некоторые гидриды металлов и т.д.). Вода проводит электрический ток, поэтому тушение водой электроустановок и электросетей опасно. Для тушения пожаров электроустановок можно применять тонкораспыленную воду, поскольку электропроводность распыленной воды невелика.
Использование пены для тушения пожаров основано на ее способности изолировать горючее вещество от кислорода воздуха. Некоторый эффект имеет и охлаждающее действие пены. В настоящее время применяют два вида пены: воздушно-механическую и химическую.
Широкое распространение получила воздушномеханическая пена, образующаяся при механическом смешении воды, воздуха и ПАВ. В качестве ПАВ применяют пенообразователи ПО-1, ПО-1А, ВО-1Д, добавляемые к воде в количестве 4—6 % по объему.
Наибольшее распространение получили аппараты с образованием пены на сетках — пеногенераторы, которые отличаются простотой, надежностью в работе, позволяют получать пену с отношением ее объема к объему содержащейся в ней воды (кратность), достигающим нескольких сотен, обеспечивают высокую скорость выхода пены.
Химическая пена получается в результате взаимодействия кислотного и щелочного растворов или пенопорошка и воды; применяется редко.
Огнетушащую пену применяют для тушения пожаров горючих жидкостей в резервуарах, пожаров в трюмах, подвалах, кабельных туннелях, шахтах, на транспорте и т.п.
Газы (углекислый, азот, инертные и т.п.) применяют для тушения пожаров в тех случаях, когда использование иных огнетушащих средств может вызвать взрыв, дальнейшее интенсивное горение, коррозию, коробление или разрушение ценных материалов, уникальных. приборов и т. п.
Тушение газами основано на разбавлении воздуха и снижении концентрации кислорода в зоне горения до уровня, при котором горение прекращается.
В настоящее время наибольшее применение для газового пожаротушения нашла двуокись углерода. Двуокись углерода нельзя применять для тушения пожаров натрия, калия, бериллия, магния, горящих в атмосфере СО2. Для тушения пожаров этих металлов применяют азот или аргон, причем последний применяют при наличии опасности образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами, чувствительностью к удару. Двуокись углерода неприменима для тушения тлеющих материалов (из-за плохого охлаждающего действия).
Порошки можно применять для тушения пожаров всех классов. Это единственное средство тушения пожаров щелочных металлов, урана, тория, металлоорганических соединений. Огнетушащее действие порошков основано на их химическом разложении при нагревании в зоне горения. Используют порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия с различными добавками. Недостатком тушения пожаров порошками, помимо их высокой стоимости и трудностей хранения, является сильное запыление помещения. Поэтому использовать порошок для тушения пожаров высокочувствительных установок и приборов запрещается. Кроме того, порошки не оказывают охлаждающего действия, в результате чего может произойти повторное воспламенение.
Галоидные углеводороды (чётыреххлористый углерод, бромистый метил и др.) являются высокоэффективными огнетушащими веществами. Их действие основано па торможении химических реакций горения. Галоидоуглеводородные составы можно применять для тушения всех видов нефтепродуктов, твердых материалов органического происхождения, водорода и др. Хорошие диэлектрические свойства галоидных углеводородов позволяет применять их для тушения пожаров оборудования, находящегося под напряжением. Эти вещества обладают также хорошей смачивающей способностью и могут быть успешно использованы для тушения пожаров тлеющих материалов. Галоидные углеводороды не рекомендуется применять для тушения металлов, гидридов металлов, некоторых металлоорганических соединений и для тушения пожаров, где в качестве окислителя, участвуют не кислород, а другие вещества.
Для тушения небольших очагов пожара применяются песок или покрывала. Метод основан на изолировании очага горения от воздуха.