3.4. Тушение пожара на объектах с обращением жидкометаллического
натрия
Металлический натрий широко используется как сильный восстановитель в препаративной химии и промышленности, в том числе в металлургии.
Используется для осушения органических растворителей, например, эфира.
Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах двигателей грузовиков как жидкий теплоотвод. Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов. В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя.
Натрий (Natrium), Na, химический элемент I группы периодической системы Менделеева: атомный номер 11, атомная масса 22,9898, легче воды, его плотность при 20°С составляет 0,971 г/см
3
,температура плавления 97,8°С, кипения 883°С, при обычной температуре кристаллизуется в кубической решетке, теплоемкость 1,235кДж/(кг·°С), содержание кислорода, необходимое для горения - 5% объема, скорость выгорания 0,7-0,9 кг\м
2
\ мин. или примерно
45 кг/м
2
·ч, серебристо-белый мягкий металл, на воздухе быстро окисляется.
Природный элемент состоит из одного стабильного изотопа 23Na, весьма пластичен и мягок (легко режется ножом).
Температура горения натрия составляет от 900°С до 1000°С. Температура самовоспламенения натрия в сухом очищенном воздухе составляет от 330°С до
266 360°С, в присутствии влаги в воздухе от 170°С до 220°С, а в присутствии перекиси натрия от 97°С до 106°С, а скрытая теплота испарения 4340 кДж/кг, поэтому скорость образования пара относительно низкая.
На высоте 1 м над поверхностью горящего натрия температура газа составляет менее 100°С. Зона пламени натрия, располагается непосредственно над его поверхностью и составляет несколько миллиметров.
Тепловой эффект реакции натрий - воздух, равен 10 МДж/кг.
При горении натрия образуются окислы Na
2
О и Na
2
О
2
. Аэрозольные продукты горения в результате взаимодействия с влагой воздуха переходят в гидроокись NaOH, а затем, взаимодействуя с углекислым газом, в карбонат
Na
2
СО
3
. Аэрозоли гидроокиси натрия и, в меньшей степени, карбоната натрия представляют биологическую опасность.
Опасность представляет собой также контакт натрия с бетоном или теплоизоляцией, так как он может привести к недопустимым тепловым воздействиям на бетон и, как следствие, к разрушению строительной конструкции и/или реакции натрия и продуктов его горения с водой, выходящей из теплоизоляции и бетона вследствие тепловой деструкции.
Металлический натрий пожаровзрывоопасен, очень хороший электро-теплопроводник, имеет высокую химическую активность, интенсивно реагирует при контакте с кислородом и водой. При взаимодействии металлического натрия с водой или влагой воздуха выделяется водород - легковоспламеняющийся газ, образующий с воздухом взрывчатую смесь.
Взаимодействие металлического натрия с водой, растворами кислот, галоид замешенными органическими соединениями сопровождается воспламенением или взрывом. Горение натрия сопровождается образованием большого количества густого белого дыма (до 40% продуктов горения переходит в аэрозоли).
При
взаимодействии с кислородом натрий, в отличие от других щелочных металлов, образует пероксид натрия: Пероксид натрия — сильный окислитель, при соприкосновении с которым многие органические вещества воспламеняются.
При горении натрия в луже температура на поверхности достигает от
750°С до 850°С, а в зоне горения от 800°С до 1000°С. При нагревании на воздухе до температуры выше 270°С металлический натрий самовоспламеняется.
Металлический натрий в твердом состоянии не летуч и не представляет опасности ингаляционного отравления. Вследствие большой химической активности натрия обращение с ним требует осторожности. Глаза должны быть защищены очками, руки - толстыми резиновыми перчатками; соприкосновение натрия с влажной кожей, слизистыми оболочками или одеждой может вызвать тяжелые ожоги. Попадание металлического натрия в глаза может привести к потере зрения.
Для тушения натрия не допускается применять традиционные огнетушащие вещества: воду, пену, хладоны, углекислоту, многие огнетушащие порошки. 267
Тушение натрия представляет собой сложный процесс и осуществляется пассивными и активными способами.
К пассивным способам относятся: слив натрия в приемные емкости, находящиеся вне помещения, слив натрия в поддоны, находящиеся в помещении, с заблаговременным размещением в них расширяющихся или порошковых составов.
Активные способы пожаротушения заключаются в использовании огнетушителей или иных средств, подающих в помещение огнетушащие вещества. В случае загорания металлического натрия для пожаротушения используют специальные огнетушащие порошки марки ПГСМ, МГС, ПГС, а также возможно применение глинозема.
Эффект тушения натрия достигается, если:
вся горящая поверхность натрия покрыта слоем огнетушащего порошка и над поверхностью не выделяется дым; при подаче на тушение порошок относительно равномерно засыпан по всей площади горения, т.е. разница в высоте слоя засыпки не превышает 1,0 см.
Чем
толще слой горящего натрия, тем больше удельный расход порошка на тушение и толще его слой, покрывающий поверхность горения.
К тушению щелочных металлов допускаются лица, прошедшие предварительную подготовку и инструктаж по технике безопасности при работе с щелочными металлами. Прежде чем приступить к тушению пожара, необходимо убедиться, что в районе очага горения нет пострадавших и лиц, не участвующих в тушении пожара, которые должны быть эвакуированы. Горение натрия сопровождается образованием большого количества густого белого дыма.
Опасность натриевого дыма в зависимости от концентрации характеризуется следующими данными:
0,5 - 2 мг/м
3
- приемлем для персонала при непрерывном воздействии;
50 мг/м
3
- допустим в течение от 2 до 5 мин, видимость уменьшается до 15 м;
200 мг/м
3
- видимость нулевая.
При тушении радиоактивного щелочного металла должны соблюдаться требования безопасности при работе с радиоактивными веществами.
Запрещается тушить горящий щелочной металл и участвовать в работах по ликвидации последствий пожара без индивидуальных защитных средств: изолирующего противогаза или дыхательного аппарата, спецодежды, защищающих кожный покров от воздействия аэрозольных продуктов горения и обеспечивающих полную защиту тела от попадания аэрозолей. При сильном тепловом потоке рекомендуется применять теплоотражательные костюмы.
При тушении натрия необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
268 при подаче огнетушащих порошков вручную (совком, лопатой) необходимо делать это так, чтобы не образовались брызги натрия, которые могут попасть на самого или работающего рядом; порошок следует распределять по поверхности горения тонким слоем, это поможет быстрее изолировать и сбить пламя, но очаги горения натрия необходимо полностью засыпать, так как защитный слой огнетушащего порошка способен прогорать; после ликвидации пожара за местом
горения необходимо организовать наблюдение, чтобы вовремя потушить возможные повторные очаги горения натрия; удаление остатков натрия и продуктов его сгорания производят в ящиках, засыпанных сверху огнетушащим составом и закрытых плотно подогнанной крышкой.
В продуктах горения натрия содержатся вещества (NaO, NaOH), способные вызывать химические ожоги открытых участков кожного покрова. В связи с этим необходимо проведение мероприятий по нейтрализации воздействия этих веществ.
При попадании натрия на открытое тело его следует немедленно удалить сухим тампоном или смоченным обезвоженным минеральным маслом, а затем пораженный участок обильно обмыть струей воды. После этого пострадавшего необходимо отправить в лечебное учреждение.
Одежда после тушения должна быть подвергнута стирке. Дыхательный аппарат (ДАСВ, КИП) следует протереть этиловым спиртом или промыть водой с мылом.
При тушении горящего натрия запрещается:
1) доступ пожарных подразделений в помещение с натрием без разрешения РТП или лица его замещающего;
2) тушение пожара без определения радиационной обстановки, а также работа в одежде и снаряжении, загрязненных радиоактивными нуклидами сверх установленного уровня;
3) работать в поврежденной, грязной, мокрой или промасленной одежде;
4) производить разведку и тушить пожар без индивидуальных средств защиты: а) спецодежды, полностью предохраняющей кожный покров от попадания натрия; б) средств, защищающих лицо, глаза, дыхательные пути;
5) заходить в помещения с разлитым натрием в обуви, содержащей остатки воды, снега, масла;
6) тушить натрий водой, мокрым асбестовым полотном, влажным песком, пенными и углекислотными огнетушителями.
269
3.5. Проведение тактической вентиляции Тактическая вентиляция (ТВ) – это комплекс мероприятий по управлению газообменом на пожаре с использованием специальных технических средств и принципов для
снижения вероятности воздействия ОФП, гибели и травмирования людей и создания приемлемых условий ликвидации горения.
Основной принцип проведения ТВ - это активное воздействие на давление воздушной среды и потоки воздуха в здании или сооружении, где происходит пожар, с целью удаления продуктов горения в нужном направлении и снижения температуры.
Цели тактической вентиляции:предотвращение объемной вспышки;
снижение вероятности появления «обратной тяги»;
снижение интенсивности образования продуктов горения и уменьшение их концентрации;
понижение температуры пожара;
обеспечение безопасности пожарных, осуществляющих тушение пожара;
предотвращение образования и удаление перегретого пара;
снижение температуры на участках работы;
улучшение видимости в зоне работы звеньев ГЗДС по тушению, поиску и спасения людей;
снижение токсичной концентрации газов и паров, опасной для людей, находящихся в здании;
предотвращение распространения огня и дыма.
Перед проведением вентиляционных работ, РТП должен иметь сведения о площади горения (параметрах пожара), наличии людей, планировке здания, имеющихся силах и средствах.
В ходе организационных работ по вентилированию необходимо предусмотреть меры по решению проблемы с вентиляцией в зданиях при наличии большого количества открытых проёмов, а именно – герметизировать объёмы в здании, добиваясь создания вентиляционного канала и требуемого соотношения площадей приточного и вытяжного проёмов.
Приточный проём является одновременно отверстием для нагнетания воздуха от вентиляционного агрегата, местом проникновения пожарно- спасательных подразделений в здание для тушения пожара, проведения АСР, связанных с тушением пожара, и, при необходимости, для создания вентиляционного канала и вытяжного проёма. При проведении операции вентилирования необходимо стараться использовать только один приточный проём.
270
Количество вытяжных проёмов и их размеры зависят от цели, которую преследует организуемая тактическая вентиляция (дымоудаление или удержание участков объекта пожара незадымленными). Размеры вытяжного проёма, по возможности, должны быть равны размерам приточного проёма. Множество маленьких вытяжных проёмов даёт такой же эффект, как и один большой (в зависимости, конечно же, от размера здания и мощности вентилятора).
Значительное уменьшение вытяжного проёма делает вентиляцию менее эффективной.
Вытяжной проём
может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным. Учитывая, что создаваемое давление в помещении, в котором происходит пожар, распределяется равномерно, то можно выбирать вытяжной проём произвольно. Однако, идеальным является проём, созданный как можно выше относительно уровня места горения. В этом случае продукты горения, стремящиеся вверх, будут удаляться максимально эффективно.
Вытяжным проёмом может служить: оконный проём; вентиляционный короб стационарной системы дымоудаления; искусственно сделанный проём в строительных конструкциях (наружных стенах, кровле).
В практике тушения пожаров сложно оказать влияние на приточные и вытяжные проёмы, так как они могут быть обусловлены строительными конструкциями, которые могут ограничивать РТП в принятии решения.
Способы проведения тактической вентиляцииСуществует два основных способа проведения ТВ: вытяжная вентиляция методом разрежения (т.е. созданием пониженного давления в горящем здании, помещении); приточная вентиляция методом нагнетания (т.е. созданием повышенного давления в горящем здании, помещении).
Кроме основных, в некоторых случаях эффективно применять способ, основанный на принципе инжекции - так называемая, гидравлическая вентиляция.
Вытяжная вентиляцияПри ТВ методом разряжения вентиляционное устройство устанавливается воздухозаборной стороной к зданию в вытяжном проёме. При этом возможно использование дополнительного рукава для забора дыма. Продукты горения вместе с воздухом, проходя через вентиляционное устройство, направляются из здания через вытяжной проём. При этом создаётся зона пониженного давления.
Воздух снаружи здания, поступая через приточный проём, сравнивает разницу давлений, создавая постоянный поток воздуха.
Падение давления на входе в дымосос достигается в результате увеличения скорости воздуха, проходящего через вентилятор. При этом атмосферное давление стремится сравнить давление воздуха перед и за вентилятором.
271
Приточная вентиляцияПри вентиляции методом нагнетания вентиляционное устройство устанавливается за пределами здания и,
нагнетая воздух внутрь объекта пожара, создает тем самым зону повышенного давления. При этом продукты сгорания и тепло вытесняются через вытяжной проём из здания, тем самым сравнивая разницу давлений.
Гидравлическая вентиляцияС помощью гидравлической вентиляции проводят частичное дымоудаление. Данный метод может быть применён в случаях, когда механическая вентиляция ещё не готова к применению. Вследствие кратковременного дымоудаления улучшается видимость, что облегчает поиск и спасение людей. Для организации дымоудаления создают вытяжной проём, в который направляют ручной водяной ствол, настроив его на подачу распылённой струи. Эффект применения гидравлической вентиляции зависит от правильности установки ствола в вытяжном проёме (он должен быть установлен строго горизонтально). Во избежание теплового воздействия звену ГДЗС рекомендуется находиться как можно ниже от вытяжного проёма, а управлять стволом необходимо при помощи рукавной линии.
Применение тактической вентиляции не имеет смысла:если здание полностью охвачено огнём; если на горящем этаже все окна и двери открыты (разрушены или отсутствуют); если требуемое соотношение приточного и вытяжного проема превышает
1:3.
Порядок проведения тактической вентиляции: Выбирается место приточного проёма, напротив которого устанавливается вентилятор на холостых оборотах. При этом воздухонапорная часть направляется в сторону от проёма.
Звено ГДЗС со стволом располагается перед входом в непригодную для дыхания среду.
Создается вытяжной проём (по возможности снаружи здания или горящего помещения и как можно ближе к очагу горения).
Вентилятор поворачивается нагнетательной стороной в направлении приточного проёма и осуществляется подача воздуха.
Для создания желаемого эффекта необходимо вентилятор установить так, чтобы граница потока воздуха (конус) перекрывал полностью приточный проём.
Вентиляционные устройства могут устанавливаться параллельно, вертикально или в ряд, в зависимости от размера приточного проёма, протяженности вентиляционного канала или самого здания.
272
Вентилятор приводится в действие, когда обнаружено помещение пожара, создан первый вытяжной проём, а звено ГДЗС готово приступить к выполнению задачи по поиску и спасению людей (тушению пожара).
Звено ГДЗС открывает дверь и с потоком воздуха проникает внутрь горящего здания (помещения), охлаждая на пути своего движения распыленной струёй продукты горения.
В последующем, при необходимости, создаются дополнительные вытяжные проёмы.
Размер вытяжного проёма должен быть не меньше половины приточного проёма. Размер вытяжного проёма может максимально превышать приточный проём в 3 раза, но не более. Оптимальное соотношение 1:1.
Размер здания не играет роли.
В ходе организационных работ по вентилированию необходимо предусмотреть меры по решению проблемы с вентиляцией в зданиях при наличии большого количества открытых проёмов, а именно – герметизировать объёмы в здании, добиваясь создания вентиляционного канала и требуемого соотношения площадей приточного и вытяжного проёмов.
Вентиляционный канал – существующая, либо искусственно создаваемая система коридоров, помещений, воздухопроводов, предназначенная для удаления продуктов горения из здания при пожаре, которая начинается приточным и заканчивается вытяжным проёмом.
Позиционирование и способы установки вентиляционных агрегатов Одним из важных факторов проведения эффективной вентиляции является дистанция между вентиляционным агрегатом и приточным проёмом.
Дистанция и правильный угол, под которым расположен вентилятор, подбирается таким образом, чтобы приточный проём полностью был закрыт воздушным потоком, а поток воздуха был направлен в середину приточного проёма.
При увеличении дистанции между вентилятором и приточным проёмомэффективность вентиляции уменьшается.
Малая дистанции, когда входной проём полностью не перекрывается воздушным потоком,
приводит к завихрениям воздуха, вследствие чего эффективность вентиляции также снижается.
Примерное расстояние от вентилятора до приточного проема должно равняться длине диагонали приточного проёма.
Если приточный проём слишком велик, надо принимать меры по уменьшению его площади сечения или, используя дополнительный вентилятор, позиционировать его так, чтобы проём был полностью перекрыт потоком воздуха.
Способы установки (позиционирования) вентиляторов: одиночное применение;
параллельное применение;
273 рядное применение;
вертикальное применение;
двойное позиционирование.
Скачать 4.05 Mb.