В практике тушения пожаров существуют следующие способы:
-охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;
-изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;
-торможение скорости реакции окисления;
-механический срыв пламени сильной струей газа или воды.
Для достижения этих эффектов применяют различные огнетушащие вещества и составы.
В настоящее время в качестве средств тушения пожаров используют:
-воду, которая может подаваться в очаг пожара сплошными или распыленными струями:
-пены (воздушно-механическая и химическая), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха (в случае ВМП или диоксида углерода в случае ХП), окруженных пленками воды;
-инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар).
-гамогенные ингибиторы - низко кипящие галогеноуглеводороды (хладоны);
-гетерогенные ингибиторы - огнетушащие порошки;
-комбинированные составы.
Вода является наиболее широко применяемым средством тушения. Она обладает значительной теплоемкостью и весьма высокой теплотой испарения (примерно 2,22 кДж/г), благодаря чему она оказывает сильное охлаждающее действие на очаг пожара.
Воду применяют для тушения твердых горючих материалов (дерево, уголь, бумага, текстиль, резина) и для несмешивающихся с водой горючих и легковоспламеняющихся жидкостей (нефтепродукты).
К наиболее существенным недостаткам воды относятся ее недостаточная смачивающая способность при тушении волокнистых материалов (древесина, хлопок и др.) и высокая подвижность, ведущая к большим потерям воды. Для преодоления этих недостатков к воде добавляют поверхностноактивные вещества (смачиватели) и повышающие вязкость (натрийкарбоксиметилцеллюлоза).
Воду нельзя применять для тушения металлов и их гидридов карбидов, металлоорганических соединений.
Важной характеристикой пены является кратность, определяемая отношением объема пены к объему ее жидкой фазы.
По кратности пены подразделяют на низкократную (до 30), среднекратную (30…200) и высокократную (свыше 200).
Воздушно – механическую пену (ВМП) получают с помощью пеногенерируящей аппаратуры и специальных добавок – пенообразователей (ПО), обеспечивающих снижение поверхностного натяжения на границе вода – воздух и облегчение образования системы. В качестве ПО используют соли органических сульфокислот, фторированных соединений и др.
Известны ПО-1Д, ПО-ЗАИ, ПО-6К-для тушения нефтепродуктов, твердых материалов, а также ПО-1С, ПО «Форэтол» - для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ)- спиртов, эфиров, ацетона и др.
Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии ПО. В настоящее время химическую пену используют лишь в некоторых огнетушителях.
Инертные газы (СО2 и N2) и пары воды - эффективные гасительные вещества. Смешиваясь с горючими парами и газами, они понижают концентрацию кислорода и способствуют прекращению горения большинства горючих веществ. Инертные газы и водяной пар используют для тушения пожаров в закрытых помещениях, а также на открытой местности при небольшой площади горения.
Хладоны, представляющие собой предельные галогеноуглеводороды с числом атомов углерода от 1 до 3, в которых частично или полностью атомы водорода замещены атомами фтора, брома и хлора, обладают более высокой огнетушащей способностью, чем инертные разбавители, так как способны обрывать цепную реакцию окисления.
Для тушения пожаров применяют хладоны 13 В1 (CF3Br),12 B1 (CF2ClBr) и 114 B2(C2F4Br2). Их используют для объемного тушения и флегматизации при противопожарной защите особо важных и пажароопасных объектов. Содержащие только фтор хладоны не оказывают разрушающего действия на озоновый слой, а наиболее эффективные при пожаротушении бромсодержащие хладоны оказались наиболее вредными, и согласно решениям Международных форумов должны быть изъяты из употребления.
Предпринятые во многих странах поиски альтернативы хладонам привели к созданию ряда так называемых «чистых» средств объемного тушения. Наиболее приемлемыми из них оказались полностью фторированные углеводороды C4F10 (перфторбутан) и C4F8 (перфторциклобутан). По огнетушащей способности они более чем в 2 раза уступают бромхладонам.
В последнее время все более широкое новое средство объемного тушения - аэрозольный огнетушащий состав (АОС), получаемый сжиганием твердотопливной композиции (ТТК) окислителя и восстановителя (горючего). В качестве окислителя используются неорганические соединения щелочных металлов (нитрат калия и перхлорат калия), а в качестве горючего восстановителя – органические смолы (эпоксидная и др.)
Образуемый в качестве продукта сгорания аэрозоль состоит из газовой фазы (диоксида углерода) и взвешенной конденсированной фазы в виде тончайшего порошка, аналогичного огнетушащим порошкам на основе хлорида карбоната калия, но отличающегося от обычных порошков значительно большей дисперсностью.
АОС благодаря большой дисперсности в 5-8 раз превышает огнетушащую способность порошков, хладонов, CO2, N2.
АОС оказался наилучшей альтернативой экологически вредным хладонам. В зависимости от физико – химических свойств горючих материалов пожары квалифицируют следующим образом (табл.7).