Справочник Баратова. Состоит из нескольких слов, то употреблен прямой порядок слов, например Бензойная кислота

• Название: Состоит из нескольких слов, то употреблен прямой порядок слов, например Бензойная кислота
• Анкор: Справочник Баратова.doc
• Дата: 04.02.2017
• Размер: 9.59 Mb.
• Имя файла: Справочник Баратова.doc
• Тип: Статья; #2169
• страница: 9 из 162

86

Соответствующие указанным классам пожаров огне-тушащие средства также обозначают символом класса пожара.

Например, огнетушащие порошки ВСЕ, АВСЕ, D предназначены для тушения пожаров соответст­вующих классов; порошки ABCDE являются уни­версальными.

Как видно из табл. 3.1, для тушения одного и того же материала мо!жно применять различные средства. При выборе средств тушения следует исходить из воз­можности получения наилучшего огнетушащего эффек­та при минимальных затратах.

Под способом пожаротушения понимают совокуп­ность методов физико-химического воздействия на очаг горения и доставки (подачи) средств тушения. Извест­ны различные способы пожаротушения, которые класси­фицируют по виду средств тушения, методу их приме­нения (подачи), окружающей обстановке, назначения. Все способы подразделяют на поверхностное тушение (подача средств тушения непосредственно в очаг пожара) и объемное тушение (создание в районе пожа­ра газовой среды, не поддерживающей горения). Поверхностное тушение, называемое также тушением по площади, можно применять почти для всех видов пожаров. Для его реализации необходимы средства, которые можно подавать в очаг пожара на расстоянии (жидкостные, пены, порошки). Объемное тушение мож­но применять в ограниченном объеме (в помещениях, отсеках, галереях и т. п.). Для объемного тушения необходимы такие средства, которые могут распреде­ляться в атмосфере защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве средств объемного тушения применяют инертные газовые разбавители, хладоны, порошки и комбинированные составы на основе хладонов. Объем­ное тушение можно использовать и для предупреждения образования взрывоопасных смесей разбавлением сре­ды в защищаемом объеме до такого содержания в ней разбавителя (флегматизатора), при котором эта среда будет вне области воспламенения независимо от концен­трации горючего вещества (газа, пара или аэровзвеси). В этом случае имеют дело со способом флегматиза-ции.

Нормативными параметрами пожаротушения явля-

87

ютея время тушения, интенсивность подачи средства тушения и удельное количество средства, обеспечи­вающее прекращение горения. Параметры пожароту­шения связаны следующей зависимостью:

G==/t,

(3.1)

где G— удельное количество средства тушения, необ­ходимое для прекращения горения, кг/м (при поверх­ностном тушении) и кг/м³ (при объемном тушении и флегматизации); /—интенсивность подачи средства тушения, кг/(м²-с) при поверхностном тушении и кг/(м³-с) при объемном тушении и флегматизации; т — время подачи средства тушения, с (мин).

Огнетушащую эффективность (способность) средств и способов тушения оценивают по минимальной вели­чине G. Чем меньше G, тем эффективнее средство тушения и способ пожаротушения. Обычно минималь­ное значение G_ттдля каждого средства и способа достигается при оптимальных условиях, определяемых оптимальными величинами /опт и т_0Пт- Величина G_minназывается нормативной (или оптимальной) и обозна­чается G_H (или Com) и в соответствии с этим: /„ (/_0Пт)

И Т„ (Топт).

Значения оптимальных величин нормативных пара­метров пожаротушения определяются построением за­висимости G= /(/), имеющей экстремальный характер с четко выраженным минимумом (рис. 3.1). Область пожаротушения находится в заштрихованной части.



Рис. 3.1. Зависимость удельного количества огнетушащего вещест­ва Gот интенсивности подачи вещества /

88

Вне ее тушение не достигается при сколь угодном зна­чении G. Значения G_onr, 1_ОПТи т_0Пт устанавливаются по минимуму этой зависимости. Такой вид связи между нормативными параметрами характерен для всех спо­собов и средств пожаротушения. Но для пенного пожа­ротушения /_н определяют по критическому значению /_кр (см. разделы 3.2 и 3.3). Природа экстремального характера зависимости G = /(/) изучена недостаточно и, по-видимому, специфична для каждого способа туше­ния.

3.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ СРЕДСТВ ТУШЕНИЯ

Вода. Является наиболее широко применяемым средст­вом тушения пожаров различных веществ и материалов. К достоинствам воды, как средства тушения, относятся доступность, дешевизна, значительная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвижность, хи­мическая нейтральность и отсутствие ядовитости.

Вода не только обеспечивает тушение многих объек­тов, но и, эффективно охлаждая их, защищает от возгорания соседние с горящим объекты.

К недостаткам воды относятся сравнительно высокая температура замерзания, недостаточная в ряде случаев (например, при тушении тлеющих материалов) сма­чивающая способность, сравнительно высокая электро­проводность (особенно в присутствии добавок против замерзания, смачивателей и др.), затрудняющая ту­шение установок под напряжением. Для понижения температуры замерзания в воду вводят антифризы (некоторые минеральные соли, гликоли). Чтобы повы­сить смачивающую способность воды, в нее вводят 0,5—2,0 % поверхностно-активных веществ (ПАВ) — сульфонаты, сульфонолы НП-1 и НП-3, смачиватели ДБ, НБ, ОП-7 и ОП-10, пенообразователи (ПО). Для уменьшения растекаемости в воду вводят добавки, по­вышающие ее вязкость (например, натрийкарбокси-метилцеллюлозу).

Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов. К та­ким веществам относятся многие металлы и металло-органические соединения, карбиды и гидриды металлов,

89

раскаленные уголь и железо. Нефтепродукты и многие другие органические жидкости при тушении водой могут всплывать на ее поверхность, увеличивая площадь по­жара.

В этом случае целесообразно применять распы­ленную воду. Характер дробления воды {размер капель) должен подбираться с учетом температуры вспышки жидкости. Следует помнить, что при тушении водой масел и жиров могут происходить выброс или раз­брызгивание горящих продуктов. Нельзя также приме­нять для тушения горючих пылей сплошные струи воды во избежание образования взрывоопасной среды. В этом случае надо применять распыленную воду со смачивателем.

Для определения возможности тушения водой (а так­же пенами и другими средствами на водной основе) веществ и материалов проводятся специальные испы­тания (см. разд. 4).

Кратная сводка веществ и материалов, для тушения которых нельзя применять воду и составы на ее основе, приведена в табл. 3.2.

Таблица 3.2. Вещества и материалы, для тушения которых нельзя применять воду а составы на ее основе

Вещество клн материал

Характер взаимодействия с водой

Алюминийорганические соединения, Реагируют со взрывом
щелочные металлы

Литнйорганические соединения, Разложение с выделением горю-

азид свинца, карбиды многих ме- чих газов
таллов, гидриды ряда металлов
(Al, Zn, Mg)

Серная кислота, термит, хлорид Сильный экзотермический эф-

титана фект

Гидросульфит натрия Самовозгорание

Битум, жиры, масла, петролатум Усиление горения, разбрызги­
вание, вскипание, выброс

Пены. Широко используются при тушении пожаров на промышленных предприятиях, складах, нефтехрани­лищах и т. п. Пены представляют собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризуются агрегативной и термодинамической неустойчивостью. Для получения

90

пен к воде добавляют ПО и пенопорошки, в качестве которых применяют некоторые природные и синтети­ческие ПАВ. Кроме того, для повышения устойчивости, морозостойкости и других показателей вводят различ­ные стабилизаторы и добавки. К достоинствам пен как средств тушения относятся: существенное сокращение расхода воды, возможность тушения больших площа­дей, повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность. Особенно важно то, что в отличие от большинства других средств при тушении пенами не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения (или большей его части), поскольку пена спо­собна растекаться по поверхности горящего материала.

Пены характеризуются кратностью, дисперсностью, вязкостью и т. д. Наиболее важной характеристикой является кратность пены, под которой понимают отно­шение объема пены к объему ее жидкой фазы.

В зависимости от способа и условий получения сгне-тушащие пены подразделяются на химическую и воз­душно-механическую различной кратности. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии ПО. Химическую пену при­меняют редко.

Для получения воздушно-механической пены тре­буются специальная аппаратура и водные растворы ПО. Воздушно-механическая пена подразделяется на низкократную (кратность до 30), среднекратную (30— 200) и высокократную (> 200). Наиболее широкое при­менение находит пена средней кратности (70—150). Для получения воздушно-механических пен применяют следующие ПО: ПО-1 (ГОСТ 6948—81), представляю­щий собой раствор нейтрализованного керосинового контакта Петрова (натриевые соли сульфокислот) с до­бавками костяного клея и этанола или этиленгликоля, пригоден для тушения пожаров классов А и В (кроме полярных соединений); ПО-1Д (ТУ 3810799—81) — раствор алкиларилсульфоната (назначение см. ПО-1); ПО-lc (ТУ 3820767—83) — это ПО-1Д с добавкой аль-гината натрия и спиртов фракции Сю — Ci2, пригоден для тушения пожаров классов А и В (в том числе для тушения этанола и других полярных веществ, в связи с большим расходом применяется редко); ПО-ЗАИ (ТУ 3810923—75) —раствор вторичных алкилсульфа-тов (назначение см. ПО-1), обладает пониженной

91

коррозионной способностью; ПО-6К (ТУ 3810740) — раствор смеси натриевых солей сульфокислот (назна­чение см. ПО-1); ПО «ТЭАС» (ТУ 107127—82) — обладает биоразлагаемостью, можно использовать для тушения нефтепродуктов и твердых материалов (для пожаров классов А и В); ПО «САМПО» (ТУ 10950— 78) — обладает повышенной огнетушащей способно­стью, биоразлагаем, пригоден для тушения пожаров классов А и В; ПО «Форэтол» (ТУ 6-02-780—86) — на основе фторированных ПАВ, пригоден для тушения пожаров класса В (в том числе полярных жидкостей — спиртов, эфиров и т. п.) без разбавления (в отличие от ПО-1С), характеризуется наиболее высокой огнету­шащей способностью; ПО универсальный (ТУ 6-02-2-890—86) — на основе фторированных ПАВ, применяет­ся при тушении различных, в том числе полярных, жидкостей.

Концентрация раствора 10 %.

Следует иметь в виду, что воздушно-механическая пена, полученная с использованием ПО на основе алкил-арилсульфонатов, например натриевых солей сульфо­кислот (называемых в дальнейшем «обычными» ПО, в отличие от фторосодержащих), быстро разрушается на полярных органических жидкостях и поэтому не может применяться для их тушения. Для тушения по­лярных жидкостей следует применять пену, получаемую при помощи ПО на основе фторированных ПАВ («форэтол», универсальный). К полярным, обусловли­вающим разложение пен на основе обычных ПО (ПО-1Д, ПО-6К, ПО-ЗАИ, Сампо), относятся следую­щие вещества:

Кислоты R — С— ОН Кетоны R— С—R'

II II

О О

Спирты R —СН₂—ОН Простые эфиры R—О—R'

Альдегиды R —С —Н Сложные эфиры R —С—OR'

II It

, о о

Амины R —NH₂

В частности, к ним относятся: ацеталь, ацетальдегид, уксусный ангидрид, ацетоацелинид, ацетон, акриловая кислота, алдол, анилин, бутилкарбитол, бутилкрезол, бутилдиэтаноламин, бутиленгликоль, гидропероксид бу­тила, хлорацетофенон, хлорнитропропан, я-крезол,

92

циклогексанон, гидразин, диметилгидразин, диоксан, эпихлоргидрин, этаноламин, этиленгликоль, фурфурол, метакриловая кислота, метилформиат, фенол и др. Нормативную интенсивность подачи пены при туше­нии жидких горючих в резервуарах устанавливают по зависимости

/„ = 2,3/хр, (3.2)

где /_кр — критическая интенсивность, определяемая из опыта.

Минимальная интенсивность подачи растворов ПО передвижными средствами тушения пожаров класса В составляет [в кг/(м²-с)]: 0,08—ПО-1, ПО-1Д, ПО-6К, ПО-ЗАИ, ПО «ТЭАС»; 0,05 — ПО «Сампо», 0,3—ПО-1с (при тушении эталона); 0,15 — ПО «ФОРЭТОЛ» и ПО универсальный при тушении этанола и других по­лярных жидкостей и 0,05 — для других ЛВЖ.

При устройстве стационарных (в том числе автома­тических) установок тушения воздушно-механической пеной нормативная интенсивность подачи раствора ПО (согласно СНиП 2.04.09—84) в зависимости от условий составляет 0,08—0,4 кг/(м²-с).

Инертные разбавители. В качестве инертных разбави­телей используют газообразные диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, водяной пар. Горение большинст­ва веществ прекращается при снижении содержания кислорода в атмосфере защищаемого объема до 12— 15% (об.). Для веществ, характеризуемых широкой концентрационной областью распространения пламени (водород, ацетилен, диборан и др.), металлов, тлеющих материалов предельное содержание кислорода состав­ляет 5 % и ниже.

Наиболее широкое применение из указанных газо­образных разбавителей находит диоксид углерода. Его используют в стационарных установках (объемно­го тушения), в ручных (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) и возимых (УП-2М) огнетушителях. Особенностью диоксида угле­рода является его способность при дросселировании образовывать хлопья «снега». При поверхностном ту­шении «снежным» диоксидом углерода его разбавляю­щее действие дополняется охлаждением очага горения.

Если нельзя применять диоксид углерода (например, при горении металлов и некоторых других веществ), используют азот или аргон. Аргон применяют тогда, когда имеется опасность образования взрывчатых

93

Таблица 3.3. Значения коэффициента Кг, учитывающего вид горючего

Материал	Кг	Материал	Кг
Алканы	1,0	Порошок пластмасс	2,0
Ацетилен	2,5	Пыль бурых углей	1.5
Ацетон	1,0	Пыль древесная (древесная	1,5
Бензол	1,1	мука)
Бумага	2,25	Пыль каменноугольная	1.5
Водород	3,15	Пыль каучуковая	1,5
Дизельное топливо	1,0	Серный эфир	1,45
Керосин	1,0	Спирт метиловый	1.6
Масла	1,0	Спирт этиловый	1.3
Полистирол	1,0	Хлопок	2,0
Полиуретан	1,0	Целлюлозусодержащий	2,25

нитридных соединений (например, нитридов некоторых металлов).

Огнетушащая концентрация диоксида углерода для большинства горючих веществ составляет от 20 до 40 %. Нормативная величина расхода СОг при объем­ном тушении составляет 0,7 кг на 1 м³ защищаемого помещения; при расчете установок пожаротушения эту величину умножают на коэффициент Къ, учитывающий вид горючего (табл. 3.3.).

Требуемый для стационарных установок объемного тушения запас диоксида углерода m рассчитывают по формуле (в кг)

т=1,1К2 1Кз(А₁+30А₂)+0,7У],(3.3)

где /Сз — коэффициент, учитывающий утечку СОг через неплотности (принят равным 0,2 кг/м²); А\ и А₂— суммарные площади ограждающих конструкций и от­крытых проемов соответственно, м²; V— объем помеще­ния, м³.

Время подачи СОг по нормам принимают от 60 до 120 с.

Диоксид углерода (как и многие другие средства) недостаточно эффективен при тушении глубинных по­жаров тлеющих материалов. Для тушения таких мате­риалов целесообразно добавлять к СО₂ хладоны (см. ниже). Небольшие добавки СО₂ [до б % (об.)] к азоту позволяют существенно повысить эффективность по­следнего при объемном тушении щелочных металлов.