Способи гасіння пожеж

Комплекс заходів, спрямованих на ліквідацію пожежі, що виникла, називається пожежогасінням.

Основою пожежогасіння є примусове припинення горіння. На практиці використовують декілька способів гасіння пожежі:

1) спосіб охолодження. Горіння речовини можливе тільки тоді, коли температура її поверхні перевищує температуру її займання. Якщо охолодити цю поверхню до більш низької температури, то горіння припиниться;

2) спосіб зниження концентрації. Речовина здатна горіти лише за умови наявності в атмосфері кисню більше 14%. Якщо зменшити вміст кисню у зоні горіння, воно повинно припинитися. Це досягається введенням у зону горіння інертних газів (діоксид карбону, азот, водяна пара) або розведенням кисню продуктами горіння в ізольованих приміщеннях;

3) спосіб ізоляції. Цей спосіб ґрунтується на тому, що припиняеться надходження повітря, а з ним і кисню до речовини, яка горить. Для цього застосовують різні ізолювальні вогнегасні речовини: хімічну піну, порошки і т.ін.;

4) спосіб хімічного гальмування швидкості горіння. Цей спосіб полягає у тому, що в зону горіння вводять такі хімічні сполуки, що здатні припиняти хімічну екзотермічну реакцію, якою і є горіння. Таку здатність мають різні галогенопохідні: бромистий етил та метил, фреони і т.ін.;

5) спосіб механічного гасіння полум’я. На полум’я спрямовують дуже потужний струмінь води, порошку або газу. Можливе також застосування вибуху, коли полум’я збивається ударною хвилею.

На практиці, як правило, застосовують комплексне гасіння пожеж, одночасно використовуючи декілька з наведених способів залежно від того, що горить, і від обставин пожежі.

Для того щоб реалізувати будь-який із вищеназваних способів, треба мати вогнегасні речовини та різні технічні засоби. Засобами гасіння пожеж є:

- вода;

- піни;

- інертні гази;

- галогенопохідні вуглеводнів;

- тверді речовини.

Гасіння водою. Вода – найбільш поширений засіб гасіння пожежі. Вона дешева і доступна. Вода порівняно з іншими вогнегасними речовинами має найбільшу теплоємність і тому дуже ефективна для гасіння більшості речовин і матеріалів. Вода застосовується у вигляді компактних і розпилених струменів і як пара. Подача води до джерела загорання здійснюється за допомогою пожежного рукава. Форма струменя води залежить від пожежного ствола (брандспойта), яким закінчується пожежний рукав.

Водою не можна гасити:

- горючі рідини, які мають густину менше 1 г/см³;

- електрообладнання під напругою;

- речовини, які реагують з водою з виділенням великої кількості тепла (лужні метали, карбіди).

Вода може застосовуватися і у вигляді пари для гасіння пожеж у невеликих приміщеннях (до 500 м³) і невеликих загорянь на відкритих установках.

Гасіння пінами. Піни – це система, де дисперсною фазою є газ, а дисперсним середовищем - вода.

Газ може утворюватися внаслідок хімічних процесів, це може бути також повітря, і тому піни поділяються на хімічні і повітряні. Піна, маючи невелику густину (0,1-0,2 г/см3) розтікається по поверхні рідини, що горить, ізолює її від полум’я, і надходження пари рідини в зону горіння припиняється; одночасно охолоджується і поверхня рідини. Гасіння пожежі буде ефективнішим тоді, коли піна стійка. Щоб підвищити стійкість піни, до води додають певні речовини, здатні адсорбуватися в поверхневому шарі розчину на межі «рідина-газ». Такі речовини називають піноутворювачами. До них належать екстракти лакричного кореня, сапонін, гасовий контакт, альбуміни і т.ін.

Вогнегасні властивості піни залежать від її стійкості, кратності, дисперсності і в’язкості.

Стійкість піни – це її протидія процесу руйнування; її оцінюють тривалістю процесу руйнування піни.

Кратність піни – це відношення об’єму піни до об’єму розчину, з якого вона утворена. Піни поділяються на низькократні (до 30), середньократні (30-200) і високократні (більше 200). Піни з великою кратністю менш стійкі, ніж низькократні.

Хімічна піна утворюється при взаємодії карбонату або бікарбонату з кислотою за наявності піноутворювача. Таку піну отримують в ежекторних піногенераторах з пінопорошку і води. В результаті реакції між кислотою і солями утворюється діоксид карбону, який і є дисперсною фазою.

Стійкість хімічної піни – більше однієї години. Її застосовують для гасіння нафтопродуктів, рідин, які не змішуються з водою, а також рідин, що реагують з нею. Останнім часом намітилася тенденція скорочення використання хімічних пін з причини їх високої вартості та складності організації гасіння пожеж за допомогою таких пін. Хімічну піну успішно замінює повітряномеханічна піна.

Повітряномеханічна піна – це механічна суміш повітря, води і поверхнево-активної речовини, яка знижує поверхневий натяг води (піноутворювач). Повітряномеханічна піна може містити близько 90% повітря і 10% водного розчину піноутворювача. Для отримання такої піни треба ввести піноутворювач у воду на всмоктувальному трубопроводі насоса.

Повітряномеханічна піна нешкідлива для людей, не викликає корозії металів, майже неструмопровідна і дешевша за хімічну. Її застосовують для гасіння ГР і ЛЗР, а також твердих горючих речовин і матеріалів.

Гасіння інертними газами. З метою попередження вибуху при накопичуванні у приміщенні горючих газів або пари найбільш ефективним засобом є створення середовища, яке не підтримує горіння. Таке середовище можна створити, якщо застосувати як засіб пожежогасіння інертні гази – діоксид карбону, азот, аргон, водяну пару, димові гази тощо. Інертні гази знижують швидкість реакції, оскільки частина тепла від реакції горіння витрачається на їх нагрівання.

Однак використання таких речовин має свої особливості. Так, діоксид карбону – токсична речовина, і якщо його вміст у повітрі перевищує 10%, це викликає смерть людини. Тому система гасіння пожежі за допомогою діоксиду карбону повинна мати сигналізацію, яка б забезпечувала вчасне попередження людей та їх евакуацію із приміщення. Діоксид карбону не можна застосовувати для гасіння лужних та лужноземельних металів, деяких гідридів металів та сполук, до складу яких входить оксиген. Застосовують діоксид карбону для гасіння електрообладнання у складських приміщеннях, акумуляторних станціях і в пічах-сушарках.

Азот – застосовують для гасіння речовин, які горять з полум’ям (рідини, гази). Він погано гасить речовини, які тліють (деревина, папір, бавовна), і не гасить волокнисті речовини (бавовна, тканини і т.ін.). Розбавлення повітря азотом у межах 12-16% безпечно для людини, але якщо ця межа перевищується, можливе отруєння.

Водяна пара – цей засіб використовують для створення пароповітряних завіс на відкритих технологічних установках, а також для гасіння пожеж у приміщеннях невеликого об’єму. Вогнегасна концентрація пари становить 35% об.

Гасіння галогенопохідними вуглеводнів (хладонами). Вогнегасні засоби на основі галогеновуглеводнів належать до інгібіруючих та флегматизуючих засобів, оскільки гасіння відбувається за рахунок гальмування хімічної реакції. Найбільш ефективно впливають бром- та фторпохідні метану й етану. При цьому реакційна здатність до термічного розпаду залежить від галогену, який заміщує гідроген. Вони підвищуються в ряді фтор-хлор-бром-йод.

Галогеновуглеводні погано розчиняються у воді, але добре змішуються з багатьма рідкими органічними речовинами. Хладони мають гарні діелектричні показники, тому їх застосовують для гасіння електрообладнання, яке знаходиться під напругою; унаслідок високої густини хладони добре формують струмінь, і він легко проникає у полум’я; низька температура замерзання і висока змочувальна здатність дозволяють використовувати їх при мінусових температурах і гасити матеріали, які тліють.

Однак хладони мають і певні недоліки. Хладони токсичні. А особливо токсичні продукти їх термічного розкладу. Також хладони мають високу корозійну активність.

Застосовують хладони для гасіння об’ємних пожеж, для попередження утворення вибухонебезпечного середовища, для поверхневого гасіння невеликих осередків загорання (вогнегасники). Не рекомендується застосовувати хладони для гасіння металів, певних металоорганічних сполук, гідридів металів і матеріалів, які містять оксиген.

Гасіння твердими речовинами. Тверді гасильні речовини застосовують тоді, коли загорання невелике, і воно не піддається гасінню водою або іншими вогнегасними речовинами. Як тверді речовини використовують різні порошкові суміші. Принцип гасіння порошковими сумішами полягає в тому, що вони здійснюють ізоляцію поверхні, що горить, від кисню повітря або ізолюють пару і гази від зони горіння.

Порошкові сумішімають такі переваги: висока вогнегасна ефективність, універсальність, можливість застосування при мінусових температурах. Вони практично нетоксичні, не мають корозійного впливу, їх можна застосовувати разом із розпиленою водою і пінними засобами пожежогасіння.

Порошкові суміші застосовують для гасіння металів і металоорганічних сполук, газового полум’я.

Недоліки: здатність злежуватися і утворювати під час зберігання шматки.

Засоби гасіння пожеж поділяють на первинні та автоматичні. До первинних засобів пожежогасіння належать:

- внутрішні пожежні крани;

- вогнегасники;

- пісок;

- пожежна ковдра (кошма);

- пожежний інвентар (відра, гаки, лопати, сокири, ломи).

Застосовують первинні засоби для гасіння невеликих осередків пожеж у їх початковій стадії. Згідно з нормами пожежної безпеки усі виробничі приміщення повинні бути забезпечені первинними засобами гасіння пожежі.

Внутрішній пожежний кран - це елемент внутрішнього пожежного водопроводу. Він повинен бути розташований на висоті 1,35 м від підлоги на сходових клітках біля входів, а також у коридорах. Пожежний кран комплектується рукавом діаметром 50 мм і довжиною 10 або 20 м, швидкоз’єднувальним пристроєм та пожежним стволом (брандспойтом). У кожному приміщенні повинно бути не менше двох пожежних кранів. Витрати води на роботу кранів беруться, виходячи з умов подавання води на один чи два струмені. Продуктивність кожного струменя повинна бути не менше 2,5 л/с.

Пожежні крани повинні розміщуватись у вбудованих або навісних шафах, на дверцятах яких пишуться літери «ПК» і вказуються порядковий номер крана та номер телефону для виклику пожежної охорони.

Вогнегасники. Серед первинних засобів пожежогасіння особливе місце займають вогнегасники. Вони поділяються на пінні, газові і порошкові.

Пінні вогнегасники застосовують для гасіння твердих та рідких горючих матеріалів за винятком речовин, здатних горіти та вибухати при взаємодії із піною. Також ними не можна гасити електрообладнання, яке знаходиться під напругою. За способом утворення піни пінні вогнегасники поділяються на хімічні та повітряномеханічні.

Заряд хімічно-пінного вогнегасника складається з кислотної та лужної частин, при взаємодії яких і утворюється піна, яка являє собою суміш води та діоксиду карбону. Кратність піни – 8-10.

У повітряно-пінних вогнегасниках піна утворюється завдяки механічному перемішуванню розчину піноутворювача стисненим повітрям, яке міститься у спеціальному балончику. Кратність піни – 55.

Газові вогнегасники як вогнегасну речовину використовують діоксид карбону. Їх застосовують для гасіння рідких та твердих горючих речовин, крім тих, що можуть горіти без доступу повітря, а також для електроустановок, що знаходяться під напругою до 1000 В. Вуглекислота знаходиться у вогнегаснику в рідкому стані під тиском 6-7 МПа. При відкритті вентиля вогнегасника за рахунок швидкого адіабатичного розширення вуглекислий газ перетворюється у снігоподібну масу, яка викидається з корпусу через дифузор.

До газових вогнегасників належать також вуглекислотно-брометилові вогнегасники, які заряджені сумішшю, що на 97% складається з бромистого етилу і на 3% - з вуглекислого газу. Завдяки високій змочувальній здатності бромистого етилу продуктивність цих вогнегасників у 4 рази вища за звичайні вуглекислотні.

Порошкові вогнегасники призначені для гасіння твердих, рідких та газоподібних горючих речовин та електроустановок, які знаходяться під напругою до 1000 В. До складу вогнегасників входять: як газ – вуглекислий газ, повітря або азот, які стиснені до тиску 15 МПа, як порошок – сода, силікагель, сульфати і фосфати амонію, стеаринові солі кальцію, магнію і т.ін.

Вибір типу і розрахунок кількості вогнегасників проводиться у відповідності до рекомендацій ОНТП 24-86 залежно від їх вогнегасної здатності, граничної площі та класу потенційної пожежі в даному приміщенні. Громадські будівлі та споруди промислових підприємств повинні мати на кожному поверсі не менше двох ручних вогнегасників. Максимально допустима відстань від можливого осередку пожежі до місця розташування вогнегасника повинна бути: 20 м – для громадських будівель та споруд, 30 м – для приміщень категорії А, Б і В; 40 м – для приміщень категорії Г і 70 м – для категорії Д.

Для гасіння великих загорянь у приміщеннях категорій А, Б і В застосовують автоматичні стаціонарні установки водяного, газового, хімічного і повітряно-пінного гасіння. До поширених стаціонарних засобів гасіння пожежі відносять спринклерні та дренчерні установки. Вони являють собою розгалужену систему трубопроводів зі спринклерними або дренчерними головками і розташовуються під стелею приміщення.

У спринклерних установках водорозпилювальні головки одночасно є і датчиками загоряння. Вони спрацьовують індивідуально і автоматично при підвищенні температури в зоні власної дії. Кожна головка має легкоплавкий замок, який у разі підвищення температури плавиться, замок розпадається, і вода за рахунок розпилення рясно зрошує джерело займання. Головним недоліком спринклерної системи є те, що вони інерційні – замки розпадаються через 2-3 хв з моменту підвищення температури, і, крім того, головки спрацьовують індивідуально, а іноді ефективніше було б зрошувати більш велику площу.

Цих недоліків позбавлена дренчерна система, обладнана головками групового спрацьовування, причому ця система може приводитися в дію як автоматично, так і вручну, механічно. Вода потрапляє до всіх дренчерів одночасно і починає зрошувати всю площу.

Замки спринклерних головок або контрольні клапани дренчерних установок можуть бути встановлені на температури 72, 93, 141 або 182 ^оС залежно від небезпечної температури у приміщенні.

Інтенсивність зрошування автоматичними системами пожежогасіння становить від 0,12 до 0,3 л/с на м², а площа, яка захищається одним зрошувачем, від 9 до 12 м².