Тушение водой. Вода является наиболее дешевым и распространенным средством тушения пожаров. Она обладает высокой теплоемкостью, значительным увеличением объема при парообразовании (1 л воды образует при испарении свыше 1700 л пара). Воду применяют для тушения пожаров твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения.
Учитывая высокую электропроводность воды, ее нельзя применять для тушения пожаров на электроустановках, находящихся под напряжением.
При тушении водой нефтепродукты и другие горючие вещества всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому эффект тушения подобных веществ резко снижается.
Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распыленных струй.
Сплошные мощные струи сбивают пламя, одновременно охлаждая поверхность.
Распыленная струя в ряде случаев более эффективна, чем сплошная, т. к. при распылении создаются лучшие условия для испарения воды и, следовательно, для охлаждения и разбавления горючей среды.
Для улучшения свойств воды при тушении пожара в нее могут добавляться различные химические вещества. Например, при добавлении в воду поверхностно-активных веществ (смачивателей) в 2...2,5 раза снижается расход воды и уменьшается время тушения. Так, введение в воду от 0,5 до 2,0 % смачивателя повышает эффект тушения пожаров плохосмачиваемых веществ и
материалов почти в два раза. Для получения водохимических растворов в воду добавляют также сульфонаты, сульфонолы, пенообразователи.
Хороший эффект при тушении пожаров достигается применением водных эмульсий галогенированных углеводородов (смесь воды с 5... 10 % бромэтила, тетрафтордибромэтана и др.), г. к. при этом наряду с охлаждающим действием воды проявляется ингибирующее действие галогенированных углеводородов.
Тушение пеной. Слой пены препятствует воздействию тепла зоны горения на поверхность горючих веществ и оказывает изолирующее действие. Пену
(химическую и воздушно-механическую) применяют для тушения твердых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) с плотностью менее 1,0 г/см
3
и не растворяющихся в воде.
Химическая пена образуется в результате реакции между щелочью и кислотой в присутствии пенообразователя.
Воздушно-механическая пена — коллоидная система, состоящая из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Ее получают смешиванием воды и пенообразователя с одновременным примешиванием с воздухом.
Огнетушащие свойства воздушно-механической пены определяются ее кратностью, под которой понимается отношение объема пены к объему ее жидкой фазы (или объему раствора, из которого она образована). Пены бывают низкократные — с кратностью от 8 до 40, средней кратности — от 40 до 120 и высокократные — свыше 120.
Тушение инертными разбавителями. В качестве огнетушащих составов для объемного тушения используют инертные разбавители — водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие вещества). Тушение при разбавлении среды инертными разбавителями связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции.
Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических площадках.
Углекислый газ применяют для объемного тушения пожаров на складах
ЛВЖ, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, в помещениях и зонах, где расположено электрооборудование, находящееся под напряжением, а
также дорогое оборудование и ценности, которые могут быть повреждены водой и пеной (компьютерные залы, картинные галереи и т. д.). Углекислым газом нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы, некоторые гидриды металлов.
Тушение порошковыми составами. Эти составы обладают высокой огнетушащей эффективностью. Они способны подавлять горение различных соединений и веществ, для тушения которых не применимы вода и пена
(металлы, металлорганические соединения и т. п.), их можно применять при тушении пожаров на электроустановках под напряжением. Основную роль при тушении порошками играет их способность ингибировать пламя. Огнетушащий эффект, например, порошков на основе бикарбонатов щелочных металлов значительно превышает эффект охлаждения или разбавления диоксидом углерода, выделяющимся при разложении этих порошков.
Многие огнетушащие вещества повреждают оборудование. Поэтому выбор вида огнетушащего вещества определяется не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью минимизации ущерба, который может быть причинен помещению и находящимся в нем предметам и оборудованию.
Стационарные установки тушения пожара. В зависимости от используемых в установках огнетушащих веществ они подразделяются на водяные, пенные, газовые и порошковые.
Водяные стационарные установки получили наиболее широкое распространение. Применяются стационарные установки тух типов — спринклерные и дренчерные.
Спринклерные установки включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками этих систем являются спринклеры, легкоплавкий замок которых открывается при повышении температуры. Спринклерные установки имеют основной и автоматический (вспомогательный) водопитатели. Автоматический водопитатель
(иодонапорный бак, гидропневматическая установка, водопровод и др.) должен подавать воду до включения основного водопитателя (насосных станций).
Водяные спринклерные системы используют в помещениях с температурой воздуха не ниже 4 °С, а в неотапливаемых помещениях трубопроводы заполняют до пускового устройства антифризом.
Спринклерная установка (рис. 3.141) представляет собой систему разветвленных трубопроводов, размещенных под потолком помещения, в которые вмонтированы спринклеры (спринклерные головки). Каждый спринклер орошает от 9 до 12 м
2
площади пола.
Рисунок 3.141 Схема спринклерной установки пожаротушения: 1 — компрессор; 2 — пневмобак; 3 — магистральный трубопровод; 4 — приемная станция пожарной сигнализации; 5 — щит управления и контроля; 6 контрольно-сигнальный клапан; 7 — сигнализатор давления; 8 —
питательный трубопровод; 9 — оросители (спринклеры); 10 — распределительный трубопровод; 11 — центробежный насос
Выходное отверстие в спринклерной головке (рис. 3.142) закрыто легкоплавким замком. При повышении температуры припой замка расплавляется
(температура плавления припоя замка 72 С), замок под действием давления воды, которой заполнены трубопроводы, выбрасывается, и вода разбрызгивается, ударяясь о дефлектор. В спринклерных головках совмещены датчики и приспособления для выбрасывания воды. В спринклерных установках спринклерные головки обладают сравнительно большой инерционностью — они вскрываются через 2...3 мин с момента повышения температуры и лишь те, которые оказались в зоне высокой температуры пожара.
Рисунок 3.142 Устройство спринклерной головки с металлическим замком: 1 — корпус со штуцером; 2 — бронзовое кольцо с рамой; 3 — дефлектор (розетка); 4
— мембрана с выходным отверстием; 5 — стеклянный полусферический клапан;
6 — шайба; 7 — легкоплавкий замок
Дренчерные установки применяют в помещениях с высокой пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки локализуют пожар и предотвращают распространение огня на соседнее оборудование. Дренчерные головки устроены аналогично спринклерным, но у них отсутствует легкоплавкий замок. Поэтому трубопроводы под потолком не заполнены водой, которая подается только при включении насосов подачи воды. Насосы могут включаться вручную или автоматически при подаче сигнала от автоматического извещателя.
Если спринклерная установка срабатывает только над очагом пожара, то дренчерная орошает водой весь орошаемый объем, т. к. трубопроводы не заполнены водой, то дренчерные установки могут использоваться и при ми- нусовых температурах в помещении.
В установках водопенного тушения основным элементом является генератор пены (рис. 3.143). В генераторе пены водяная эмульсия, проходя через распылитель 1, расширяется в диффузоре 2 и попадает на металлическую сетку 3, где насыщается воздухом, что и дает обильное пенообразование.
Рисунок 3.143 Генератор воздушно-механической пены: 1 —
соединительная головка с распределителем; 2 — корпус-диффузор; 3 — сетка
Установки газового пожаротушения могут быть объемного и локального пожаротушения (по объему и по площади). В помещениях объемом до 3000 м
3
применяют объемное тушение углекислым газом, азотом, аргоном, а объемом до
6000 м
3
— фреоном. Назначение установки — быстро заполнить помещение газовыми составами и создать в нем требуемую концентрацию инертного газа, при которой прекращается горение. Установки размещают в отдельном помещении; пуск их осуществляют специальным автоматическим устройством.
Установки для тушения пожаров порошковыми составами могут иметь различные схемы и выполняться с электрическим и пневмомеханическим пуском.
На начальной стадии пожара и в помещениях, которые не оборудованы стационарными установками, используются портативные первичные средства тушения пожара.
Первичные средства тушения пожара. К ним относятся огнетушители, ведра, емкости с водой, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты и т. п.
Огнетушители в зависимости от применяемого в них огнетушащего вещества подразделяются на пять классов: водные, пенные, углекислотные, порошковые, хладоновые.
Широкое применение находит жидкостной огнетушитель марки ОЖ-7, который заряжается водой с добавками поверхностно-активного вещества или растворами сульфанола, сульфоната, пенообразователя или смачивателя.
К классу химических пенных огнетушителей относятся огнетушители марок ОХП-10 и ОХВП-10. При приведении в действия огнетушителей в его внутреннем объеме происходит смешение ранее изолированных друг от друга запасов кислоты и щелочи. В результате их взаимодействия интенсивно образуется пена, давление в корпусе огнетушителя повышается, и пена выбрасы- вается наружу.
На производстве применяются воздушно-пенные огнетушители марок
ОВП-5, ОВП-10, ОВП-ЮО, ОВПУ-250. Они заряжены 6 % водным раствором пенообразователя. Давление в корпусе огнетушителей создается углекислым газом, находящимся в специальных баллонах. Воздушно-механическая пена образуется в раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, интенсивно перемешивается с воздухом.
Углекислотные огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 заполнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6...7 МПа.
После открытия вентиля в раструбе огнетушителя диоксид углерода переходит в твердое состояние и в виде аэрозоля выбрасывается в зону горения.
Углекислотные
огнетушители используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.
Модернизированным вариантом углекислотного огнетушителя является углекислотно-бромэтиловый огнетушитель марок ОУБ-3, ОУБ-7. Эти огнетушители заряжены составом, состоящим из 97 % бромистого этила, 3 % сжиженного диоксида углерода и сжатого воздуха, вводимого для создания рабочего давления. Такие огнетушители используют для тушения электрообо- рудования и радиоэлектронной аппаратуры.
Порошковые огнетушители марок ОПС-6, ОПС-10, ОПС-100 заряжены
порошком и снабжены специальным баллоном, в котором под давлением 15 МПа находится сжатый газ (азот или воздух), предназначенный для выталкивания порошка из огнетушителя. Такие огнетушители применяют для тушения небольших очагов загорания щелочных, щелочноземельных металлов, кремнийорганических соединений, а также для тушения небольших электроустановок под напряжением.
Средствами индивудуальной защиты при пожаре являются средства защиты органов дыхания от вредных веществ и дыма (респираторы, противогазы, самоспасатели). Пожарные используют специальные теплозащитные костюмы
(рис. 3.41).
4.2 Защита от статического электричества
Для защиты от статического электричества используют два метода: метод, исключающий или уменьшающий интенсивность образования зарядов статического электричества, и метод, устраняющий образующие заряды.
Первый метод наиболее эффективен и осуществляется за счет подбора пар материалов элементов машин, которые взаимодействуют между собой с трением.
По электроизоляционным свойствам вещества располагают в электростатические ряды в такой последовательности, при которой любое из них приобретает отрицательный заряд при соприкосновении с материалом, расположенным в ряду слева от него, и положительный — справа. Чем дальше в ряду расположены материалы друг от друга, тем при трении между ними интенсивнее происходит образование зарядов статического электричества. Поэтому при создании машин необходимо материалы взаимодействующих между собой элементов машин выбирать одинаковыми или максимально близко расположенными в электростатическом ряду. Например, пневмотранспорт полиэтиленового порошка желательно осуществлять по полиэтиленовым трубам.
Другим способом нейтрализации зарядов статического электричества является смешение материалов, которые при взаимодействии с элементами оборудования заряжаются разноименно. Например, при трении материала, состоящего из 40 % найлона и 60 % дакрона, о хромированную поверхность электролизации не наблюдается.
Уменьшению интенсивности образования электростатических зарядов
способствуют снижение силы и скорости трения, шероховатости взаимодействующих поверхностей. С этой целью при транспортировании по трубопроводам огнеопасных жидкостей с большим удельным электрическим сопротивлением (например, бензина, керосина и т. п.) регламентируют предельные скорости перекачки. Налив таких жидкостей в резервуары свободно падающей на поверхность жидкости струей не допускается: сливной шланг заглубляют под поверхность сливаемой жидкости.
Основным приемом реализации второго метода является заземление электропроводных частей технологического оборудования для отвода в землю образующихся зарядов статического электричества. Для этой цели можно использовать обычное защитное заземление, предназначенное для защиты от
поражения электрическим током. Если же заземление используется только для отвода зарядов статического электричества, его электрическое сопротивление допускается до 100 Ом. При заземлении неметаллических элементов машин и оборудования на их поверхность наносят электропроводные покрытия, а тканевые материалы (например, фильтров) подвергают специальной пропитке, увеличивающей их электропроводность. Исключительно важным является заземление газоходов вентиляционных систем, по которым транспортируется запыленный воздух.
Для увеличения интенсивности стекания статических зарядов с элементов машин воздух в помещении, где они установлены, увлажняют.
Эффективным способом снижения электризации на производстве является применение нейтрализаторов статического электричества, создающих вблизи наэлектролизованных поверхностей положительные и отрицательные ионы.
Ионы, несущие заряд, противоположный заряду поверхности, притягиваются к ней, нейтрализуя ее заряд. По принципу действия нейтрализаторы разделяют на следующие типы: коронного разряда (индукционные и высоковольтные), радиоизотопные и аэродинамические. Принципиальные схемы нейтрализаторов различного типа показаны на рис. 3.144.
Рисунок 3.144 Нейтрализаторы зарядов статического электричества: а — индукционный: 1 — разрядный электрод; 2 — зона ударной ионизации; 3 — наэлектризованный диэлектрик; 4 — направление движения диэлектрика; б — высоковольтный: 1 — разрядный электрод; 2 — заземленный электрод (кожух); 3
— источник высокого напряжения; 4 — высоковольтный соединительный провод; 5 — наэлектризованная поверхность; 6— воздушный промежуток, в котором развивается коронный заряд; 7 — силовые линии электростатического
поля наэлектризованного материала; в и г — радиоактивный с β- и α- излучающими элементами: 1 — активный препарат; 2 — металлический контейнер; 3 — металлическая сетка; 4 — экран; д — аэродинамический: 1 — расширитель; 2 — патрубок; 3 — игла; 4 — изолятор; J — высоковольтный провод; 6 — реле давления; 7 — высоковольтный источник питания
Индукционные нейтрализаторы состоят из несущей конструкции, на которой укреплены разрядные электроды в виде заземленных игл. Под действием статического электрического поля, образованного зарядами наэлектризованного материала, около острия игл возникает ударная ионизация воздуха.
Индукционные нейтрализаторы просты и дешевы, но применимы только в тех случаях, когда иглы расположены на расстоянии не более 20 мм от наэлектризованной поверхности. В высоковольтных нейтрализаторах коронный разряд образуется под действием высокого напряжения, создаваемого специаль- ным источником высокого напряжения. Напряжение может быть постоянным, переменным и высокой частоты. Дальность действия от 35 мм для высочастотного напряжения до 600 мм для постоянного.
Во взрывоопасных помещениях применяют радиоизотопные неейтрализаторы, действие которых основано на ионизации воздуха альфа- излучением плутония-239 и бета-излучением прометия-147. Проникающая способность альфа-частиц в воздухе составляет несколько сантиметров, поэтому применение альфа-источника безопасно для персонала.
Аэродинамический нейтрализатор представляет собой камеру- расширитель, в которой с помощью ионизирующего излучения или коронного разряда генерируются ионы, уносимые затем воздушным потоком к месту образования зарядов статического электричества.
Аэродинамические нейтрализаторы обладают большим радиусом действия.
В качестве СИЗ от статического электричества применяют обувь на кожаной подошве или подошве из электропроводной резины. При выполнении работ сидя применяют антистатические халаты в сочетании с электропроводной подушкой стула или электропроводные браслеты, соединенные с заземляющим устройством через сопротивление 10 5
...10 7
Ом.
4.3 Молниезащита зданий и сооружений
Молния
— это искровой разряд статического электричества, аккумулированного в грозовых облаках. В отличие от зарядов, образующихся на производстве, электрические заряды, накапливаемые в облаках, несоизмеримо больше. Поэтому энергия искрового разряда — молнии и возникающие при этом токи очень велики и представляют большую опасность для человека, строений.
Молния может вызвать пожар.
Скачать 5.35 Mb.