Курс лекций по дисциплине охрана труда
 Скачать 3.65 Mb.
|
|
18.12. Способы прекращения горения К основным методам тушения загораний относятся следующие: охлаждение поверхности горения; изоляция горючего вещества от зоны горения; понижение концентрации кислорода в зоне горения; замедление или полное прекращение реакции горения химическим путем (ингибирование); подавление горения взрывом. Огнегасящие вещества. Наиболее эффективными огнегасящими веществами являются: вода; вода с добавками поверхностно активных веществ; водяной пар; пена; порошковые составы; инертные и негорючие газы. Существующие огнетушащие вещества обладают, как правило, комбинированным воздействием на процесс горения. Однако каждому веществу присуще какое-то одно преобладающее свойство. Выбор огнетушащего веществ зависит от класса пожара, которые делятся на пять классов — А, В, С, D, Е (табл. 18.7). Таблица 18.7. Классификация пожаров и рекомендуемые средства пожаротушения Класс пожара Характеристика класса Подкласс пожара Характеристика подкласса Рекомендуемые средства пожаротушения 1 2 3 4 5 А Горение твердых веществ А1 Горение твердых веществ, сопровождающих тлением (древесина, бумага, уголь) Вода со смачивателями, пена, хладоны, порошки типа А В С Е А2 Горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (каучук, пластмасса) Все виды огнетушащих средств 156 Продолжение таблицы 18.7 1 2 3 4 5 В Горение жидких веществ В1 Горение жидких веществ, нерастворимых в воде (бензин, нефтепродукты), а также сжижаемых твердых веществ (парафин) Пена, тонкораспыленная вода, вода с добавлением фторированного ПАВ, СО2, порошки типа А В С D, и В С Е В2 Горение полярных жидких веществ растворимых в воде (спирт, ацетон, глицерин и др.) Пена на основе специальных пенообразователей, тонкораспыленная вода, порошки типа А В С D, и В С Е С Горение газообразных веществ - Бытовой газ, пропан, водород, аммиак Объемное тушение и флегматизация газовыми составами, порошки типа А В С Е и В С Е, вода для охлаждения оборудования D Горение металла и металлосодержащих веществ D1 Горение легких металлов и сплавов (алюминий, магний) кроме щелочных Специальные порошки D2 Горение щелочных металлов (натрий, калий) Специальные порошки D3 Горение металлосодержащих соединений (металлоорганические соединения, гидриды металлов) Специальные порошки Вода. Является наиболее дешевым и распространенным огнетушащим веществом, используемым для пожаротушения. Она охлаждает горящую поверхность (зону горения), а образующийся при этом водяной пар понижает концентрацию горючих газов и кислорода вокруг горящего вещества, изолирует вещество от зоны горения и тем самым способствует прекращению горения (из 1 л воды образуется 1725 л пара). Как средство пожаротушения вода применяется в виде компактных струй; в виде распыленных струй; в смеси со смачивателями; в виде водяных эмульсий галоидированных углеводородов. В виде компактных и распыленных струй вода используется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, создания водяных завес и охлаждения объектов вблизи очага пожара. Вода также используется для тушения загораний электроустановок и кабельных линий напряжением до 220 кВ. Однако при этом следует соблюдать меры безопасности. При тушении комбинированными составами по фронту пламени рекомендуется в зону горения первоначально подавать порошок, а затем распыленную воду. Подача порошка и распыленной воды может осуществляться и в сопутствующем потоке, что обеспечивает попадание в зону горения большей части сухого порошка. В результате этого уже на первых секундах тушения обеспечивается ингибирование пламени и снижение плотности тепловых потоков. Вода со смачивателями (0,5–2,0 % смачивателя) применяется для тушения плохо смачивающихся веществ 157 и материалов. Водяные эмульсии галоидированных углеводородов (смесь воды с 5–10 % бромэтила и др.) используются для тушения твердых горючих веществ и материалов. Воду не применяют для тушения пожаров на складах с веществами, выделяющими при взаимодействии с водой горючие газы (карбид кальция, селитра), а также в случае возможности возникновения взрыва (калий, магний) и обильного выделения отравляющих веществ. На промышленных предприятиях в качестве источника пожарного водоснабжения используются специально проложенные для этих целей наружные пожарные водопроводные сети с гидрантами. Пожарные гидранты располагаются через 100–150 м вдоль автомобильных дорог на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части и не ближе 5 м к стенам зданий. Расстановка пожарных гидрантов на водопроводной сети должна обеспечивать пожаротушение любого обслуживаемого данной сетью здания (сооружения) не менее чем от двух гидрантов при расходе воды на наружное пожаротушение 15 л/с и более одного — при расходе воды менее 15 л/с. Напор у гидрантов не должен быть ниже 10 м. Водяной пар. Применение парового пожаротушения основано на способности пара вытеснять кислород из объема помещения и уменьшать его концентрацию в зоне горения. Обычно при концентрации кислорода менее 15 % горение становится невозможным. При этом одновременно охлаждается зона горения, а также происходит механический отрыв пламени струями пара. Огнегасительная эффективность пара невелика, поэтому его рекомендуется применять для тушения загораний в помещениях объемом 500 м 3 и небольших загораний на открытых установках. Пена. Представляет собой массу пузырьков газа (углекислый газ, воздух), заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящего вещества, пена изолирует его от пламени, вследствие чего прекращается поступление горючих паров и кислорода воздуха в зону горения. Одновременно происходит охлаждение поверхности горения и тем самым создается инертная среда. Пена воздушно-механическая — это смесь воздуха, воды и пенообразующих веществ. Покрывая место загорания, она локализует его, предотвращая доступ кислорода воздуха. Огнетушащие свойства пены определяются охлаждением горючего вещества и зоны горения, а также изоляцией от его поверхности зоны горения, что препятствует поступлению горючих паров в зону горения. Однако преимущественную роль в огнетушащем действии пены играет изолирующий фактор. Воздушно-механическая пена образуется на основе водных растворов пенообразующих порошков типа ПО. Пена характеризуется следующими основными показателями: устойчивостью — способностью противостоять разрушению в течение определенного времени; вязкостью — способностью к растеканию по поверхности; кратностью (К) — отношением объема пены к объему исходного раствора. Различают пены низкой (К ≤10); средней (10≤ К ≤200) и высокой (К >200) кратности. Промышленность выпускает более 10 наименований порошков типа ПО, которые используются для получения пен различной кратности. Воздушно-механическая пена образуется на основе водных растворов пенообразующего порошка. Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками. Они обладают хорошей огнетушащей способностью и универсальностью применения. Порошковые составы применяют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных газов, а также для тушения пожаров в тех случаях, если другие средства тушения непригодны или малоэффективны. Например, загорания таких металлов, как калий, натрий, литий, цирконий, уран, торий, титан, магний, трудно поддаются тушению обычными огнетушащими веществами. Углекислый газ ускоряет процесс горения магния. Песок может реагировать с горящим металлом, усиливать горение и вызывать его искрение. В этих случаях весьма эффективными являются порошковые составы, которые, попадая на пламя в виде облака мелких частиц, создают на поверхности горючего вещества пленку. Последняя позволяет изолировать поверхность горения от воздуха. Огнетушащие и эксплуатационные (слеживаемость, текучесть, комкование, увлажнение) свойства порошков определяются их химическим составом. Порошковые составы типа ПС состоят из кальцинированной соды; графита; стеарата алюминия; стеарата магния; стеариновой кислоты и 158 др. Порошковые составы неэлектропроводные, что дает возможность использовать их при тушении пожаров оборудования и аппаратов, находящихся под напряжением. Порошковые составы практически нетоксичны, не оказывают вредных воздействий на материалы и используются при тушении загораний в виде пылевого облака или в сочетании с распыленной водой и пенными средствами тушения. Порошок подается из баллонов со сжатым азотом, углекислым газом или воздухом. Различают порошки общего и специального назначения. Порошки общего назначения используют для тушения органических горючих материалов (ЛВЖ, ГЖ, растворителей, твердых материалов — древесины, резины и т. п.). Тушение этих материалов достигается путем создания порошкового облака, которое окутывает очаг горения. Они обладают высокой огнетушащей способностью и хорошими эксплуатационными свойствами. Огнетушащая способность порошков общего назначения повышается с увеличением их дисперсности (уменьшением размера частиц). Порошки специального назначения используют для тушения горючих веществ и материалов (некоторых металлов), прекращение горения которых достигается путем изоляции горящей поверхности от кислорода воздуха. Негорючие и инертные газы — это главным образом углекислый газ, азот, аргон, гелий, дымовые газы. Они понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения — это так называемое объемное горение. Их целесообразно использовать в тех случаях, если применение воды может вызвать взрыв или повреждение аппаратуры и т. п. Галоны, хладоны — составы, полученные на основе галоидированных углеводородов. Галоидированные углеводороды представляют собой газы или легкоиспаряющиеся жидкости, тушение которыми происходит в результате торможения химических реакций, поэтому их также называют ингибиторами или флегматизаторами. Наибольшее применение в пожаротушении нашли составы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода заменены на атомы галогена. Однако они имеют и ряд недостатков: оказывают токсичное воздействие на человека, причем если сами галоидированные углеводороды действуют на организм человека как слабые наркотические яды, то продукты термического распада обладают сравнительно высокой токсичностью (пребывание работающих в такой среде не является опасным). Реакцию горения многие из них прекращают практически мгновенно. Например, фреон по эффективности превышает СО 2 в 14 раз. Применяются они для тушения, пламеподавления, взрывоподавления в стационарных установках, на самолетах, для тушения дорогостоящего оборудования и др. Однако применение галоидированных углеводородов запрещено для тушения пожаров в электроустановках. Это связано с тем, что горение электрической дуги сопровождается значительным повышением температуры (3000–4000 °С и более), при которой галоидированные углеводороды являются инициаторами возникновения взрыва. Первичные средства пожаротушения — средства, которые используются в начальной стадии загорания. Они предназначены для ликвидации начинающихся очагов пожара силами персонала. Обычно они располагаются в открытых и доступных местах и должны постоянно находиться в боевой готовности. К первичным средствам пожаротушения относятся: огнетушители; пожарные щиты, укомплектованные шанцевым инструментом (багор, кирка, лопата); ящики с песком; асбест, войлок (кошма), емкости с водой. Простейшим и доступным средством пожаротушения является песок. Он применяется для тушения разлитой по полу или земле горящей жидкости, электрооборудования, автомобилей и т.п. Кошма (войлок) предназначена для изоляции очага горения от доступа воздуха. Этот метод очень эффективен, но применяется лишь при небольшом очаге горения: при воспламенении небольшого количества разлившихся горючих или легковоспламеняющихся жидкостей. Вместо кошмы можно использовать шерстяные или суконные одеяла и т.п. Горящий объект следует быстро накрыть кошмой, стремясь лучше изолировать его от доступа воздуха и держать до полного прекращения огня. 159 Самым распространенным видом первичных средств пожаротушения являются огнетушители. В последнее время разрешены к использованию следующие основные типы огнетушителей: углекислотные (ОУ), воздушно-пенные (ОВП), порошковые (ОП). Все они могут быть классифицированы по ряду признаков. По виду огнегасящего состава огнетушители классифицируются на: жидкостные (вода с добавками поверхностно-активных веществ); пенные (воздушно-пенные); газовые (углекислотные); порошковые; аэрозольные (углекислотно- бромэтиловые, хладоновые с легкоиспаряющимися жидкостями галоидированных углеводородов); комбинированные (пенно-порошкового тушения). По размерам и количеству огнетушащего состава на: малолитражные — до 5 л; промышленные ручные — от 5 до 10 л; передвижные (возимые) и стационарные — более 10 л. По способу выброса огнетушащего состава: под давлением самого заряда или рабочего газа, находящегося над огнетушащим составом; под давлением газа, находящегося в отдельном баллончике, расположенном внутри или снаружи корпуса огнетушителя (двуокись углерода, азот, воздух). Огнетушители углекислотные (газовые) получили наибольшее распространение из-за своей универсальности в применении, компактности и эффективности тушения. Углекислотные огнетушители бывают ручные, стационарные и передвижные. Ручной огнетушитель ОУ (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) представляет собой стальной баллон, в горловину которого ввернут на конусной резьбе вентиль с сифонной трубкой (рис. 18.2). Раструб огнетушителей ОУ-2 и ОУ-5 присоединен к корпусу шарнирно. При тушении загораний раструб огнетушителя направляют на горящий объект и поворачивают маховик вентиля до упора. Принцип действия углекислотных огнетушителей основан на свойстве углекислоты изменять агрегатное состояние. Так, в огнетушителе типа ОУ находится углекислота — углекислый газ в жидком состоянии (при 0 С и давлении 35 атм СО 2 переходит в жидкое состояние). Для приведения огнетушителя в действие открывается вентиль, и углекислота по сифонной трубке выходит наружу через раструб. При этом происходит переход углекислоты в снегообразное состояние (твердая фаза), объем ее увеличивается в 400–500 раз, поглощается большое количество тепла. Углекислота превращается в «снег» с температурой –72 °С. Эту снегообразную массу и применяют для локального тушения загораний. Тушение при этом происходит за счет действия двух факторов: во-первых, углекислый газ уменьшает концентрацию кислорода в зоне горения, во-вторых, имея очень низкую температуру (–72 °С), углекислота уменьшает температуру в очаге. При применении углекислотных огнетушителей следует учитывать токсичность СО 2 (при вдыхании воздуха, содержащего 10 % СО 2 , наступает паралич дыхания и смерть), что особенно опасно, если учесть, что этот газ не имеет запаха, поэтому использовать ОУ в непроветриваемых помещениях запрещено. Для пожарной защиты используют и другие инертные газы: азот, аргон, гелий, дымовые и отработанные газы и ряд других. Рис. 18.2. Огнетушитель углекислотный 160 Углекислотные огнетушители применяются для тушения загораний твердых материалов органического происхождения; электрооборудования, находящегося под напряжением; плавящихся веществ, газов (водород), ЛВЖ (легковоспламеняющихся жидкостей). Углекислотные огнетушители запрещается применять для тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением выше 10 кВ, а также веществ, которые могут гореть без доступа воздуха. Углекислотные огнетушители с длиной струи ОТВ менее 3 м запрещается применять для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением выше 1000 В. На взрывоопасных, а также на объектах безыскровой или слабой электризации не допускается применение порошковых и углекислотных огнетушителей с насадками или раструбами из диэлектрических материалов ввиду возможности накопления на них зарядов статического электричества. Огнетушители воздушно-пенные (ОВП).Предназначеныдля тушения пожаров и загораний твердых веществ и горючих жидкостей. Применение их запрещается для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, а также щелочных металлов. Они выпускаются трех типов: переносные (ОВП-5; ОВП-10), передвижные (ОВП-100) и стационарные (ОВП-250). В качестве огнетушащего средства ОВП применяют 6 %-й водный раствор пенообразователя ПО-1. Огнетушители выпускаются как закачного типа, так и с баллончиком для рабочего газа. Баллончик располагается внутри корпуса огнетушителя. Конструкция огнетушителя ОВП показана на рис. 18.3. Для приведения его в действие нажимают на пусковой рычаг, происходит прокалывание мембраны газового баллончика. Рабочий газ выходит через дозирующее устройство и создает в корпусе огнетушителя давление. Под давлением газа заряд поступает в воздушно-пенный ствол, где распыляется, смешивается с подсасываемым воздухом и образует воздушно-механическую пену средней кратности. К недостаткам огнетушителей ОВП относятся высокая коррозийная активность заряда и невозможность его применения в электроустановках. Рис. 18.3. Огнетушитель воздушно-пенный Воздушно-пенные огнетушители применяют для тушения пожаров класса А и пожаров класса В. Воздушно-пенные огнетушители и другие огнетушители с зарядом на водной основе не должны применяться для тушения пожаров оборудования, находящегося под электрическим напряжением, для тушения сильно нагретых или расплавленных веществ, а также веществ, вступающих с водой в химическую реакцию, которая сопровождается интенсивным выделением тепла и разбрызгиванием горючего. Огнетушители порошковые (ОП) предназначены для ликвидации возгораний и пожаров всех классов. Огнетушители выпускаются трех типов: переносные, возимые и стационарные. В качестве огнетушащего вещества используют порошки общего и специального 161 назначения. Порошки обычного назначения используют при тушении пожаров и загораний ЛВЖ, газов, древесины и т.д. Порошки специального назначения применяют при ликвидации пожаров и загораний щелочных металлов, алюминий- и кремнийорганических соединений и других пирофорных (способных к самовозгоранию) веществ.Конструкция огнетушителя показана на рис. 18.4. Приводится в действие нажатием на пусковой рычаг. После этого игольчатый шток прокалывает мембрану баллона с газом. Рабочий газ (углекислота, воздух, азот и т.п.), выходя из баллона, поступает по сифонной трубке под аэроднище. В центре сифонной трубки имеется ряд отверстий, через которые выходит часть рабочего газа и производится рыхление порошка. Взрыхленный порошок под действием давления рабочего газа выдавливается по сифонной трубке и выбрасывается через насадок на очаг загорания. Рис. 18.4. |