Для этих целей используют различные химические вещества
1) Системы и аппараты пожаротушения.
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения: 1) изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение путём разбавления воздуха негорючими газами; 2) охлаждение очага горения ниже определенных температур; 3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени; 4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или воды; 5) создание условий огнепреграждения, т. е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.
Для этих целей используют различные химические вещества.
1) Вода. Огнетушащая способность воды обусловливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т. е. срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами её теплоёмкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обусловливается тем, что объём пара в 1700 раз превышает объём испарившейся воды.
При тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Вода, содержащая различные соли и поданная компактной струёй, обладает значительной электропроводностью, и поэтому её нельзя применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением.
2) Пены применяют для тушения твёрдых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнетушащие свойства пены определяют её кратностью - отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико-химических свойств оказывают влияние природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.
В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество.
Воздушно-механическую пену низкой (до 20), средней (20—200) и высокой (свыше 200) кратности получают с помощью специальной пенообразующей аппаратуры и пенообразователей. Пеногенерирующая аппаратура включает воздушно-пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и пенные оросители для получения среднекратной пены. Для получения высокократной пены требуется дополнительный наддув воздуха.
3) Инертные газообразные разбавители. К ним относят двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащее действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обусловливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Применяются для тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей, электрооборудования и т. д.
Двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных металлов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ используют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.
4) Газы в сжиженном состоянии.При таком способе подачи практически отпадает необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз меньший объем, чем равное по массе количество газа, и не требует больших усилий для её подачи. Кроме того, при испарении сжиженного газа достигается значительный охлаждающий эффект и отпадает ограничение, связанное с возможным разрушением ослабленных проемов, поскольку при подаче сжиженных газов создается мягкий режим заполнения без опасного повышения давления.
5) Ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома). Эффективно тормозят химические реакции в пламени. Галоидоуглеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Огнетушащие свойства галоидированных углеводородов возрастают с увеличением молярной массы содержащегося в них галоида. Наиболее широкое распространение для пожаротушения получили тетрафтордибромэтан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1), а также огнетушащие составы на основе бромистого этила.
Галоидоуглеводородные составы обладают удобными для пожаротушения физическими свойствами. Так, высокие значения плотности жидкости и паров обусловливают возможность создания огнетушащей струи и проникновения капель в пламя, а также удержание огнетушащих паров возле очага горения. Низкие температуры замерзания позволяют использовать эти составы при минусовых температурах.
6) Порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т. е. способностью тушить любые материалы, в том числе нетушимые всеми другими средствами. Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений.
Широко используют порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. Кроме того, для получения порошков используют фосфорно-аммонийные соли, хлориды калия и натрия и др. По области применения эти составы подразделяют на порошки общего и специального назначения. К первым, относят порошки, предназначенные для тушения древесины и ряда других углеродсодержащих твердых материалов, а также ЛВЖ и ГЖ.
К специальным порошкам относят порошок на основе графита для тушения металлов, алюминийорганических и ряда других пирофорных (самовоспламеняющихся на воздухе) элементоорганических соединений.
Порошок ПХ на основе хлоридов натрия и калия считается наиболее универсальным, так как способен тушить пожары и практически любые материалы. Порошки обладают рядом преимуществ перед галоидоуглеводородами: они и продукты их разложения не опасны для здоровья человека; как правило, не оказывают коррозионного действия на металлы; защищают людей, производящих тушение пожара, от тепловой радиации.
Аппараты пожаротушения подразделяют на передвижные (пожарные автомобили), стационарные установки и огнетушители (ручные до 10 л и передвижные или стационарные объемом свыше 25 л).
Автомобили пожарные делят на автоцистерны, доставляющие на пожар воду и раствор пенообразователя и оборудованные стволами для подачи воды или воздушно-механической пены различной кратности, и специальные, предназначенные для других огнетушащих средств или для определенных объектов.
Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения без участия людей. Их монтируют в зданиях и сооружениях, а также для защиты наружных технологических установок. По применяемым огнетушащим средствам их подразделяют на водяные, пенные, газовые, порошковые и паровые. Стационарные установки могут быть автоматическими и ручными с дистанционным пуском. Как правило, автоматические установки оборудуются также устройствами для ручного пуска.
К стационарным установкам пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки.
Спринклерная установка представляет собой разветвленную, заполненную водой систему труб, оборудованную спринклерными головками. Выходные отверстия спринклерных головок закрываются легкоплавкими замками, которые при воздействии определенной температуры (замки рассчитаны на 345, 366, 414 и 455 К) распаиваются, и вода (пена) из системы под давлением выходит из отверстия головки и орошает конструкции помещения и оборудования в зоне действия спринклерной головки.
При защите неотапливаемых помещений применяют спринклерную установку воздушной системы, в которой трубопроводы заполнены не водой, а сжатым воздухом с использованием вместо водяного контрольно-сигнального клапана воздушного клапана. Такая система заполнена водой только до контрольно-сигнального клапана, а после него в системе находится сжатый воздух. При вскрытии головок в воздушной системе выходит воздух, и после этого она вся заполняется водой.
Дренчерные установки представляют собой систему трубопроводов, на которых расположены специальные головки-дренчеры с открытыми выходными отверстиями диаметром 8, 10 и 12,7 мм лопастного или розеточного типа, рассчитанные на орошение до 12 м2 площади пола.
Дренчеры устанавливают как для тушения пожаров, так и для создания водяных завес для изоляции очагов огня и предотвращения его распространения. Дренчерные установки могут быть ручного и автоматического действия. При ручном действии дренчерная установка приводится в работу открыванием задвижки, после чего вода заполняет систему и выливается через головки-дренчеры. Дренчерные системы автоматического действия выполняются обособленными или объединяются со спринклерными установками с общими питательными трубопроводами и контрольно-сигнальными клапанами.
Газовые установки предназначены для тушения пожаров в зданиях и сооружениях, позволяющих создать внутри них среды, не поддерживающей горения. Их подразделяют на установки объёмного тушения (создание огнетушащей среды во всем объеме помещения), и локального тушения (создание огнетушащей среды в районе пожароопасного участка). По виду огнетушащих средств газовые установки делят на заряжаемые жидкой двуокисью углерода, азотом, аргоном, хладонами 114В2 и 13В1 и др. Газовые установки являются наиболее эффективными при пожарной защите зданий и сооружений, поскольку не только обеспечивают быстрое (в течение около 30 с) тушение пожара, но и предупреждают образование взрывоопасных сред (например, при проливе ЛВЖ) путем создания в атмосфере препятствующих распространению пламени концентраций ингибитора. Установки газового тушения эффективнее и менее сложны и громоздки, чем многие другие (например, пенные).
Огнетушители по виду огнетушащих средств подразделяют на: 1) жидкостные, в которых применяют воду с добавками (для улучшения смачиваемости, понижения температуры замерзания и т. д.); 2) углекислотные, в которых применяют сжиженную двуокись углерода, предназначены для тушения загорании различных материалов и установок напряжением до 1000 В; 3) химпенные (водные растворы кислот и щелочей) применяют для тушения загорания твердых материалов и ГЖ на площади до 1 м2; 4) воздушно-пенные, которые предназначены для тушения загорании ЛВЖ, ГЖ, твердых (в том числе тлеющих) материалов (кроме металлов и установок под напряжением); 5) хладоновые, используемые для тушения ЛВЖ, ГЖ, горючих газов и т. п.; 6) порошковые, предназначенные для тушения различных материалов установок под напряжением до 1000 В; 7) комбинированные применяют для одновременного тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ порошком ПСБ-3 и воздушно-механической пеной.