национальный исслед овательский томский политехнический университет
 Скачать 1.99 Mb.
|
|
2.2. Жидкофазные огнетушащие вещества изоляции Создание между зоной горения и горючим материалом либо воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ и материалов – популярный метод тушения пожаров, используемый пожарными подразделениями. При его реализации используются самые разнородные огнетушащие средства, в том числе и оказавшиеся в жидкофазном состоянии, способные на пару месяцев изолировать доступ в зону горения или воздуха воздуха, или горючих паров и газов. Ключевым средством изоляции в водянистом форме считаются огнетушащие пены: хим и воздушно-механическая виды пен. 2.2.1. Пены Пена – более действенное и обширно используемое огнетушащее вещество изолирующего воздействия. Предполагает собой коллоидную систему из водянистых пузырьков, насыщенных газом. Пленка пузырьков имеет раствор ПАВ в воде с разными стабилизирующими добавками. Ежели пузырьки газа имеют сферическую форму, а их суммарный объём сравним с объёмом воды, тогда такие системы величаются газовыми эмульсиями. Пены обширно употребляются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте. Пены разделяются на воздушно-механическую и хим. В нынешнее время в практике пожаротушения как правило могут использовать воздушно- механическую пену. 2.2.1.1. Воздушно-механическая пена Воздушно-механическая пена представляет из себя концентрированную эмульсию воздуха в аква растворе пенообразователя. Ее получают смешиванием воды и пенообразователя с одновременным примешиванием воздуха. Воздушно-механическая пена выходит из 4–6 %-ного аква раствора пенообразователя, смешением аква данных растворов пенообразователей с воздухом в пропорциях от 1:3 до 1:1000 и более в Особых стволах (генераторах). Различают пену обыкновенной и высочайшей кратности. 1-ая выходит в воздушно-пенных стволах, куда вводится под давлением 3–6 атм вода, смешанная с пенообразователем. Высокократная пена удается не подсасыванием в ствол воздуха, а его нагнетанием под каким-либо давлением, почему размер пены гораздо возрастает. Для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах пускают в ход воздушно- механическую пену центральной кратности. Высокократную пену более отлично использовать для тушения пожаров в подвалах, шахтах и прочих замкнутых размерах, и еще разлитых в не очень большом числе жидкостей. Воздушно-механическая пена безвредна для людей, не вызывает коррозии металлов, практически неэлектропроводна и экономична. Эта пена интенсивно сносится при контакте с полярными органическими жидкостями. В итоге этого огнетушащая способность пены при тушении таковых жидкостей в высшей степени невысока. Основой для этих пенообразователей считаются фторорганические ПАВ совместно со специально выбранным полимерным соединением. 2.2.1.2 Химическая пена Химическая пена – огнетушительное средство, состоящее из пузырьков углекислого газа, образовывающихся в следствии взаимодействия кислоты и углекислой щелочи в пребывании пенообразующего препараты и являет из себя концентрированную эмульсию двуокиси углерода в аква растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество. В последнее время наметилась тенденция к уменьшению внедрения химической пены, что имеет какую либо связь со относительно высочайшей ее ценой и сложностью организации тушения пожаров. Пенообразующий порошок состоит из сухих солей (сернокислого алюминия, бикарбоната натрия) и лакричного экстракта либо иного пенообразующего препараты. При содействии с водой сернокислый алюминий (или иные сернокислые соли), бикарбонат натрия и пенообразователь растворяются и безотлагательно обращают внимание с образованием диоксида углерода. Хим пена считается превосходным средством тушения пламенеющих жидкостей, не соединяющихся и вовсе не смешивающихся с водой. Для тушения гидрофильных жидкостей пускают в ход хим пену из так именуемого омыленного пеногенераторного порошка. Она используется для тушения всех огнеопасных жидкостей. Но с финансовой позиции ее подходяще использовать для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ). В этом разделе, рассматривая пены, использующиеся для тушения пожаров, надлежит разглядеть их кратность, которая является их главнейшей составляющей. Кратность пены – значение, равная отношению объёмов пены и раствора, пошедшего на образование пены. В зависимости от величины ценности кратности пены, получаемой из пенообразователя, ее подразделяют на пену невысокой кратности (не более 20), пену центральной кратности (от 21 до 200) и пену высочайшей кратности (более 200). Выбор кратности пены при тушении пожара связан с хим составом пенообразователя, его огнетушащей эффективностью, а еще условиями тушения (тип пожарного ствола, объект тушения). Огнетушащая эффективность пены невысокой кратности из плёнкообразующих фторсодержащих пенообразователей близка к огнетушащей производительности пены центральной кратности из углеводородных пенообразователей. Исключительно использование пены невысокой кратности дает возможность использовать подслойный прием для тушения пожара углеводородного топлива в резервуаре. Пена центральной кратности (60–100) из углеводородных пенообразователей применяется как правило для тушения нефтепродуктов и прочих горючих жидкостей в резервуарах. Пену центральной кратности помимо прочего применяют не исключительно для поверхностного, но и для объёмного тушения пожаров. Пена высочайшей кратности используется для большого тушения. 2.3. Пенообразователи Пенообразователи являют из себя водные смеси поверхностно-активных препаратов (ПАВ) и созданы для получения пены либо смесей смачивателей, применяемых при тушении пожаров. Все промышленно изготавливаемые и продаваемые пенообразователи в местах общественной торговли различаются: по предназначению, по текстуре, по химической природе ПАВ и по методу образования пены.[6] По способности разлагаться под действием микрофлоры водоемов и почв пенообразователи относят к биологически «мягким» или «жестким». По химическому составу пенообразователи подразделяют на искусственные углеводородные и искусственные фторсодержащие. Не считая искусственных пенообразователей в ряде государств используются помимо прочего пенообразователи на протеиновой базе, например такие, как фторированные ПАВ. Пенообразователи разделены на две классификационные категории зависимо от внедрения: пенообразователи совокупного предназначения и пенообразователи мотивированного предназначения. 2.3.1. Пенообразователи общего назначения К группе пенообразователей единого назначения относятся следующие: ПО-6К, ПО-ЗАИ, ПО-ЗНП, ТЭАС, ПО-6ТС. Они употребляются для получения огнетушащей пены и растворов смачивателей. Эти пенообразователи возымели более обширное использование благодаря сравнительно невысокой цены и доступности сырья, также отработанной технологии их изготовления. По огнетушащей производительности они уступают пенообразователям целевого назначения. Такие виды пенообразователей содержат последующие компоненты: - ПО-6К – смесь натриевых солей нефтяных сульфокислот; - ПО-ЗАИ и ПО-ЗНП – вторичные алкилсульфаты с добавлением ингибитора коррозии; ТЭАС и ПО-6ТС – триэтаноламиновые соли изначальных алкилсульфатов.[7] Пенообразователи ПО-ЗАИ и ПО-ЗНП нужно сначала разбавить в 2 раза водой при применении их в пенобаках пожарных автомашин. С 1998 года использование ПО-6К для пожаротушения прекращается ввиду его несоответствия притязаниям экологических характеристик и нормам загрязнения находящейся вокруг среды. В согласовании с действующей нормативно-технической документацией пенообразователи единого назначения по собственным показателям обязаны отвечать нормам, отмеченным в таблице 5. Таблица 5 – Основные характеристики пенообразователи общего назначения Показатель ПО-6К ПО-ЗАИ ПО-ЗНП ТЭАС ПО-6TC Внешний вид Однородные жидкости от светло-желтого до темно-коричневого цвета без осадка и посторонних включений Плотность при 20 °С, кг•м -3 , не менее 1050 1020 1100 1000 1000 Кинематическая вязкость при 20 °С, мм 2 • с -1 , Не более 40 10 100 40 40 Температура застывания, °С, не выше, минус 3 3 3 6 3 Водородный показатель (рН) 7,5-10,5 8,0-10,0 7,0-10,5 7,5-9,0 7,8-10,0 Концентрация рабочего раствора, % (об.), не менее, для получения: пены средней кратности 6 3 3 6 6 смачивателя 4 2 2 2 2 Кратность пены: Низкая, не более 20 20 20 20 20 Средняя, не менее 60 60 60 60 60 Устойчивость пены средней кратности, с, не менее: Продолжение таблицы 5. разрушение 50 % объема пены из 420 600 750 720 720 ГПС-100 В 200 л емкости разрушение 50 % объема пены, полученной на стендовой установке 220 250 280 450 230 выделение из пены, полученной на стендовой установке, 50 % объема жидкости 180 200 200 240 220 Время тушения н- гептана (бензина А-76) при интенсивности подачи рабочего раствора 0,038 дм 3 • м -2 • с -1 пеной средней кратности, с, не более 300 300 300 300 300 Показатель омачивающей способности, с, не более 9 9 9 9 8 Гарантийный срок хранения, мес. 18 12 18 30 12 2.3.2. Пенообразователи целевого назначения К группе пенообразователей целевого предназначения относятся САМПО, ПО-6НП, ФОРЭТОЛ, «Многоцелевой», «Морской». Они употребляются для получения пены при тушении нефтепродуктов и горючих жидкостей разных классов, более пожароопасных объектов, также для внедрения с морской водой.[5] Все пенообразователи целевого назначения различаются завышенной огнетушащей эффективностью, впрочем фторсодержащие пенообразователи дороже, чем углеводородные. Пенообразователи содержат последующие компоненты: - САМПО и ПО-6НП – вторичные алкилсульфаты со стабилизирующими добавками; «Морской» – смесь углеводородных ПАВ со стабилизирующими добавками; - ФОРЭТОЛ – смесь фторсодержащих и углеводородных ПАВ с добавками полимерных соединений; «Универсальный» – смесь углеводородных и фторсодержащих ПАВ. В согласовании с действующей нормативно-технической документацией пенообразователи целевого назначения по собственным показателям обязаны отвечать нормам, приведенным в таблице 6. Таблица 6 – Основные характеристики пенообразователи целевого назначения Показатель САМПО ПО-6НП «Морской» ФОРЭТОЛ «Универсальный» Внешний вид Однородные жидкости без осадка, расслоения и посторонних механических включении Плотность при 20 °С, кг • м -3 , не менее 1010 1010 1010 1100 1300 Кинематическая вязкость при 20 °С, мм 2 • с -1 , Не более 100 100 200 50 100 Температура застывания, °С, не выше, минус 10 8 10 5 10 Водородный показатель (рН) 8-10 7-10 8-10 5,5-7,0 6,5-9,0 Концентрация рабочего раствора, % (об.), не менее, для получения: не менее 6 6 6 10 10 Кратность пены: Низкая, не более 20 20 20 20 20 Средняя, не менее 60 60 60 40 40 Устойчивость пены средней кратности, с, не менее: разрушение 50 % объема пены из ГПС-100 в 200 л емкости 1200 2700 1200 1000 12000 разрушение 50 % объема пены, полученной на стендовой установке 5000 5000 1100 1500 1000 Продолжение таблицы 6. выделение из пены, полученной на стендовой установке, 50 % объема жидкости 750 800 200 250 300 Время тушения н-гептана (бензина А-76) при интенсивности подачи рабочего раствора 0,038 дм 3 • м -2 • с -1 пеной средней кратности, с; не более н-тептана (бензина А-76) 300(0,025) 300(0,027) 300(0,034) 120(0,03) 50(0,028) Гарантийный срок хранения, мес. 18 18 18 36 12 2.3.3. Порядок применения пенообразователей Пенообразователи совместного назначения применяются для получения пены разной кратности и растворов смачивателей при тушении горючих жидкостей, жестких сгораемых материалов, волокнистых и тлеющих веществ, для защиты строй систем, технологических аппаратов и хранящихся материалов от действия тепловых потоков. Пенообразователи единого назначения имеют все шансы образовывать пену невысокой (до 20), центральной (20-200) и высочайшей (более 200) кратности. Пенообразующие и огнетушащие характеристики пенообразователей в солидной мере находятся в зависимости от жесткости воды (наличия солей кальция и магния), используемой для получения трудящихся растворов. С повышением жесткости воды снижаются пенообразующие и огнетушащие характеристики пенообразователей. Для сохранения данных качеств нужно преумножать сосредоточение трудящихся растворов (при применении морской воды растет и интенсивность подачи пены). Таблица 7 – Концентрация рабочих растворов пенообразователей на воде различной жесткости Пенообразователь Концентрация, %(об.) при жесткости воды, мг•экв•л -1 10-15 15-30 130 (морская вода) ПО-6К 6 9 6 ПО-ЗНП 3 6 9 ТЭАС 6 6 9 Возможность применения используемой воды компаний для получения трудящихся растворов пенообразователей нужно квалифицировать заблаговременно в каждом точном случае. Вода для изготовления раствора не обязана содержать примесей нефти и нефтепродуктов. Рабочие растворы пенообразователей сначала готовят в созданной для этого емкости, к примеру в цистерне пожарной автомашины, или получают при помощи пеносмесителей и дозирующих приспособлений. [3] При применении пенообразователей единого назначения главным средством тушения водянистых нефтепродуктов считается пена центральной кратности (оптимальное значение 100±20). Пена невысокой кратности наименее эффективна, особо при тушении огню жидкостей с невысокой температурой кипения. Пену центральной кратности применяют не лишь для поверхностного, ведь и для обьемного тушения пожаров в подвалах, маленьких по размеру зданиях. Для большого тушения употребляется кроме того пена высочайшей кратности. Низкократная пена из пенообразователей этого класса употребляется при тушении огня высококипящих водянистых нефтепродуктов, жестких горючих материалов, и еще для замораживания пламенеющего и располагающегося рядом с ним оборудования. Огнетушащая способность низкократных пен из пенообразователей совокупного назначения в солидной степени находится в зависимости от приема подачи пены и пенообразующих приборов, потому интенсивность ее подачи при тушении ориентируется в каждом точном случае.[4] Пенообразователи совместного назначения, в том числе забракованные и вовсе не подлежащие регенерации, применяют в роли растворов смачивателей при тушении волокнистых гидрофобных (водоотталкивающих) горючих материалов (торф, хлопок, вата, ткань, бумага, древесина и т. п.). Это в 1,5–2 раза увеличивает эффективность тушения водой. Интенсивность подачи растворов смачивателей для тушения основной массы жестких материалов составляет 0,05-0,1 дм3 • м-2 • с-1. Пенообразователи целевого назначения целенаправлено применять согласно с точным назначением. Это особо актуально для пенообразователей, сделанных на базе дорогого фторированного сырья, и еще пенообразователей зарубежного производства. Пенообразователи САМПО и ПО-6НП созданы для получения пены невысокой, центральной и высочайшей кратности. Они имеют завышенную огнетушащую способность и используются при тушении нефтепродуктов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и пожароопасных объектов. Эти пенообразователи эффективны при объемном тушении и помимо прочего имеют все шансы применяться при тушении водорастворимых органических жидкостей с учетом их подготовительного разбавления водой либо трудящимся веществом пенообразователя. Пенообразователь «Морской» предназначен для получения пены невысокой, центральной и высочайшей кратности на типовом оборудовании с внедрением морской и пресной воды. Он используется для тушения пожаров классов А и В. Пенообразователь «Морской» вполне возможно использовать с внедрением морской воды при тушении пожаров на морских и речных судах, нефтегазодобывающих установках, находящихся в акватории моря, и еще на прибрежных объектах, в зоне размещения которых присутствует недостаток пресной воды. Фторсодержащие пенообразователи ФОРЭТОЛ и «Универсальный» образуют пену невысокой и центральной кратности. Применяются при тушении всех классов органических жидкостей, помимо химически взаимодействующих с водой, ФОРЭТОЛ экономически подходяще использовать для тушения водорастворимых ЛВЖ и ГЖ, к примеру спиртов. Пенообразователь «Универсальный» благодаря присадкам фторсодержащих ПАВ обеспечивает высшую эффективность тушения при небольшом расходе. Он способен образовывать на плоскости нефтепродуктов водную пленку, ускоряющую их тушение и препятствующую повторному возгоранию. Помимо классических приемов тушения, подачи пены сверху в очаг горения, фторсодержащие пенообразователи имеют все шансы употребляться для тушения пожаров углеводородных горючих жидкостей в резервуарах подслойным способом. Нормы подачи пены из фторсодержащих пенообразователей при тушении нефти и нефтепродуктов приведены в таблице 8. Таблица 8 – Нормативные интенсивности подачи раствора фторсодержащих пенообразователей ФОРЭТОЛ и «Универсальный», дм 3 •м -2 • с- 1 Нефтепродукт Подача пены Средней кратности на поверхность Низкой кратности на поверхность Низкой кратности в слой нефтепродукта Бензин 0,05 0,08 0,12 Керосин 0,05 0,06 0,10 Дизельное топливо 0,05 0,06 0,08 Нефть с Т вспышки 28 °С и ниже 0,05 0,08 0,10 Нефть с Т вспышки более 28 °С 0,05 0,06 0,08 Необходимо подчеркнуть, собственно интенсивность подачи пены центральной кратности из ФОРЭТОЛа и «Многоцелевого» при тушении ряда полярных растворителей и спиртов имеет возможность достигать значений 0,1- 0,2 дм3 • м-2 • с-1. При тушении неких бинарных консистенций органических жидкостей пеной из ФОРЭТОЛА и «Всепригодного» огнетушащая способность быть может существенно ниже, нежели при тушении компонентах компонент. При определении общепризнанных мерок подачи пены для тушения пожаров в производственных критериях, где обращаются, обычно, консистенции горючих препаратов, нужно учесть присутствие примесей, также располагать сведениями по тушению огню консистенций при разных концентрациях компонент. |