Б) Огнегасительные вещества, их характеристика и применение

Учитывая то обстоятельство, что на самолете имеются твердые и жидкие горючие вещества с различной пожаро-и взрывоопасностью, нельзя надеяться на успешную борьбу с пожаром на самолете с помощью одного лишь огнегасителыного вещества, будь оно твердым, жидким или газо­образным.

Совершенно очевидно, что бензин, масло для смазки мо­торов, топливо реактивных двигателей, жидкость локхида в гидравлических системах и противообледевительная жид­кость горят иначе, чем пневматики шасси или магний и алю­миний фюзеляжа или самолетного оборудования.

Некоторые огнегасительные вещества, очень эффектив­ные при тушении одного горючего, неэффективны, а иногда даже противопоказаны в случае загорания других мате­риалов.

Это говорит о том, что выбор огнегасительного веще­ства — весьма сложное дело. Для тушения пожара на само­лете приходится предусматривать использование различных огнегасительных веществ в зависимости от характера горя­щего вещества и применять их отдельно или в комбинации. Такими огнегасительными веществами являются: жидкая углекислота (СО₂); четыреххлористый углерод (ССl₄); бро­мистый метил (СН₃Вr) и галоидировавные углеводороды (особенно вещество СВ и фреоны); вода (струей или в рас­пыленном виде); воздушно-механическая и химическая пена (струей или в распыленном виде); огнегасительные по­рошки.

Может показаться странным, что для тушения пожара на самолете необходим такой арсенал огнегасительных средств. Однако ничего странного в этом нет. Если учесть разнообразие горючих веществ, встречающихся на самолете, различную интенсивность пожара (что зависит от почти неизбежных задержек при борьбе с ним), -а также невоз­можность использовать то или иное огнегасительное веще­ство либо из-за боязни вызвать аварию в той или иной части самолета (особенно в моторе), либо вследствие его хими­ческого или физического несоответствия, то станет ясным, что среди огнегасительных средств, как, впрочем, и в других областях, нет единого средства, позволяющего справиться с любым пожаром независимо от его интенсивности и харак­тера.

Исходя из этих соображений, можно рекомендовать сле­дующие правила применения огнегасительных веществ:

Углекислота (СО₂) хранится в жидком состоянии под давлением в металлических баллонах (стальных или из лег­кого сплава).

Недостатком углекислотных огнетушителей является зна­чительный вес баллонов, вдвое превышающий (по крайней мере при использовании стальных баллонов) полезный вес. В баллонах из легких сплавов отношение веса (тары) к по­лезному (нетто) является, конечно, более выгодным.

При выпускании жидкой углекислоты из баллонов в ат­мосферу она сразу же становится газообразной. Одна часть этого газа переходит в твердое состояние в виде углекислого снега, а другая часть — газообразная, — получив большую скорость, выбрасывается на расстояние, достигающее десяти метров.

Это расстояние можно значительно увеличить, если сде­лать большим сечение выходного отверстия и не замедлять скорость истечения газа. Следует отметить, что в этом слу­чае не происходит образования углекислого снега.

Однако выбрасывание углекислого газа с большой ско­ростью может привести к отрицательному эффекту: струя газа, выбрасываемая на большой скорости, увлекает за со­бой почти на такой же скорости некоторое количество воз­духа, который, активизируя горение, затрудняет тем самым тушение огня. И наоборот, когда требуется сбить пламя или в случае спасания людей создать проходы в зоне огня, этот способ представляет определенный интерес.

Во всяком случае, если на аэродроме нет специальных машин, предназначенных для борьбы с крупными пожарами, например, типа американской машины "Кардокс" (Cardox), углекислый газ является наиболее распространенным средством тушения начинающихся наружных пожаров, тушения электрических установок, небольших загораний моторов под капотом и во многих случаях внутренних пожаров.

Это единственное средство тушения, когда внутри недо­статочно или плохо вентилируемых помещений находятся люди (например, пассажиры внутри кабины или фюзеляжа).

Четыреххлористый углерод (ССl₄). Огнетушительное действие ССl₄ более слабое (сравнительно с некоторыми другими огнегасительными веществами, и применение его может в некоторых случаях оказывать токсическое действие на людей, поэтому он должен использоваться только для тушения незначительных внешних пожаров.

Можно полагать, что это самое старое галоидированное вещество недолго будет использоваться для тушения круп­ных пожаров на самолетах. Однако следует отметить, что эффективность этой жидкости может быть значительно уве­личена, если ее использовать в распыленном виде. Но и в этом случае четыреххлористый углерод можно эффективно использовать лишь при тушении небольших поверхностей размером не более 3—4 м2.

Бромистый метил (СН₃Вr) — один из наиболее интерес­ных антиокислителей. Эта жидкость, кипящая при 4°С при атмосферном давлении, нуждается в каком-то средстве для ее выбрасывания, особенно при низких температурах. Таким движущим средством является обычно азот или СО₂.

Бромистый метил обладает очень высокой огнегасительной способностью. Он был бы одним из лучших огнегасительных средств, если бы не его очень высокая токсичность, сужающая сферу его применения. Хранение этого продукта также требует особых предосторожностей, что увеличивает его недостатки.

Поэтому все больше и больше распространяется мнение, что, несмотря на его преимущества, от этого средства сле­дует отказаться.

В настоящее время он используется лишь для тушения моторов под капотом, и то при условии, что он не может проникнуть в кабину пилота или в пассажирский салон.

Вещество СВ. Еще в начале войны, в 1939 г., немецкий флот начал использовать новое, предложенное в порядке конкурса огнегасительное вещество, получившее по каталогу название СВ.

Состав СВ: 82% хлорбромметана, 9°/о хлористого мети­лена и 9% бромистого метилена.

Для нужд военной авиации был создан состав DL путем прибавления 35% СО₂ к СВ.

Однако это новое вещество в связи с окончанием войны в 1945 г. не было эффективно использовано.

СВ обладает следующими свойствами: при обычной тем­пературе СВ представляет собой жидкость (точка замерза­ния 38⁰ С); это вещество менее токсично, чем четыреххло­ристый углерод и бромистый метил, и почти равноценно последнему по своим огнегасительным свойствам при исполь­зовании в распыленном виде под давлением.

Хотя СВ известно во Франции, оно не нашло там широ­кого применения. У американцев же оно, наоборот, начи­нает пользоваться почетом; они используют его на новых самолетах типа "Конвэр-340". Однако высокая токсичность не позволяет использовать его в больших количествах (при­меняющий его персонал должен принимать особые меры предосторожности).

Отметим, что СВ используется в настоящее время на не­которых пожарных машинах ВВС США.

Фреоны и галоны (Галоидированные углеводороды.) Некоторые галоидированные веще­ства, обладая по сравнению с бромистым метилом по край­ней мере равной, если не большей, эффективностью, являются в 30—70 раз менее токсичными, чем он. Вот почему интерес к использованию их в качестве огнегасительных веществ все время увеличивается.

В большинстве случаев галогено-производные органиче­ских соединений используются в промышленности, напри­мер в холодильной, где они выгодно заменяют сернистый ангидрид и аммиак, однако эти продукты нуждаются, как нам кажется, в некотором объяснении, хотя бы в части, ка­сающейся их названий и обозначений. Галогениды имеют в своем составе, кроме углерода, один, два или более атомов фтора, хлора, брома или йода. Записывая в таком порядке число атомов каждого из указанных элементов, входящих в состав галогенида, получаем четырехзначное число или как исключение, пятизначное, так как йод практически не при­меняется, а нуль в конце числа не пишется. Полученное та­ким образом число является номером талона.

Практика показала, как это часто случается, что наи­лучшим огнегасительным веществом из числа талонов яв­ляется не тот, который можно было бы предположить, ис­ходя из физических или химических свойств его элементов

и что различные свойства галонов с точки зрения их огнетушительной способности оказались не столь эффективными, как это предполагалось.

Так, например, фреон-12 (или галон-122) CC12F2 — дифтордихлорметан дал действительно удовлетворительные ре­зультаты лишь в смеси с бромистым этилом (C2H5Br) , хотя он и мог казаться одним из лучших огнегасительных веществ этой серии. После же смешения с бромистым этилом он по­казал прекрасные огнетушительные свойства при действи­тельно незначительной токсичности (как в обычном состоя­нии, так и после пирогенизации).

Название вещества	Формула	№ галона
Дибромдифторметан Трибромфторметан Хлоробромметан Дифтордихлорметан Бромистый метил Четыреххлористый углерод	CBr2F2 CBr3F CHBrCl CCl2F2 СН3Вr ССl4	1202 1103 1011 122 1001 104
Йодистый этил йодистый метил	СН3СН2J CH3J	20001 10001

Неоднократное применение этого вещества для тушения огня при обстоятельствах, которые могли казаться опасными для персонала, не вызвало никаких нарушений ни психоло­гического, ни токсилогического порядка.

Это вещество используется для тушения пожара моторов (во время запуска и в полете), а также во всех случаях ту­шения огня под капотом.

Являясь непроводником электричества, он пригоден также для тушения небольших загораний электрического обору­дования под током.

Его следует применять также во всех случаях тушения внешних пожаров небольших или средних размеров, когда по своему характеру пожар требует исключительно быст­рого тушения.

Нормальный предел использования этого вещества опре­деляется сравнительно слабой устойчивостью его действия, хотя эта устойчивость для "летучего" вещества, каким он является, не так уж мала. Он не должен применяться на площади более 200—250 м2 (для уверенного тушения).

Эта площадь соответствует приблизительно площади квадрата со стороной 15—16 м или круга диаметром 18 м, что представляет уже значительный очаг огня, особенно если учесть, что вся площадь будет охвачена пламенем.

Быстрота действия и легкость применения этого веще­ства, выгодно заменяющего четыреххлористый углерод и бромметил, делают его в сочетании с СО2 наиболее пригод­ным для вооружения легких машин "первой помощи", кото­рые, обладая большой скоростью (100 км/час), могут быстро прибыть на пожар и эффективно начать его тушение до того, как он сильно распространится (то есть в момент, когда борьба с огнем является действительно эффективной).

Следует отметить, что СО₂ используется в этом случае не в комбинации с этим веществом, а, наоборот, самостоя­тельно, без него, когда в самолете или в части его, где про­исходит тушение пожара, остались люди.

Вода (в распыленном виде). К тушению пожаров на са­молетах струями воды приходится прибегать очень редко (может быть, только в случае, когда надо смыть подальше от самолета слой жидкого топлива, находящегося на взлет­но-посадочной полосе или другой цементированной поверх­ности независимо от того, горит оно или нет).

В некоторых случаях, в частности, когда горящая поверх­ность покрыта пеной, тушение струями воды категорически запрещается. Даже если часть этой поверхности, не покры­тая пеной, продолжает гореть,. надо стремиться тушить ее путем покрытия или ранее выпущенной или новой пеной, но ни в коем случае не водой (даже распыленной).

Подача воды на поверхность, частично покрытую пеной, приведет лишь к разрушению слоя пены и вследствие этого — к увеличению площади горения.

За неимением пены можно тушить огонь с помощью СО₂, огнегасительных порошков или галоидированных веществ. В случае более или менее значительного очага огня, осо­бенно с момента загорания некоторых металлических дета­лей (например, магниевых), любая подача воды компакт­ными струями категорически запрещается.

Попадание компактных струй воды на горящий металл может вызвать взрывы с разбрызгиванием во всех направ­лениях частиц расплавленного металла, что ведет к образо­ванию новых очагов горения.

В противоположность этому тушение распыленной во­дой — при условии, что распыление дает самые мельчайшие капельки,— во многих случаях является эффективным.

Идет ли речь о тушении внутреннего оборудования само­лета (ткани, обивка сидений, ковры, электрическая про­водка), или о тушении некоторых частей самолета, напри­мер пневматического оборудования, или о тушении магния, или об охлаждении значительной металлической массы, рас­пыленная вода является наиболее выгодным огнегасительным веществом (и даже практически единственным в случае горения магния и его сплавов).

Воздушно-механическая пена и химическая пена. Как только огонь охватывает значительную поверхность (250 м²), особенно, когда самолет горит уже более 1—2 мин, приме­нение пены, воздушно-механической или химической, стано­вится почти абсолютно необходимым.

После этого срока (1—2 мин) многие части самолета, даже металлические, будут гореть или раскаляться добела, причем их тушение будет очень затруднительно.

В том случае, если не имеет смысла тушить магний, прежде всего необходимо помешать постоянному повторному воспламенению зеркала горючего. Только пена, благодаря тому, что ее воздействие является постоянным, позволяет добиться этого.

Пока излучаемое тепло позволяет нескольким бойцам одновременно подойти достаточно близко к месту горящей жидкости, тушение можно осуществлять с помощью летучих огнегасительных веществ (бромметила и других галоидиро-ванных веществ, а также СО₂).

Если же имеется лишь один ствольщик, а тепловое излу­чение позволяет действовать только с большого расстояния, то эффективность всех этих огнегасительных веществ в зна­чительной мере теряется.

На самом деле, когда пожар возник вследствие падения, различные части самолета (плоскости, фюзеляж и т. д.) бу­дут беспорядочно разбросаны по земле. Некоторые из них окажутся при этом в горизонтальном или слегка наклонном положении, а другие— в вертикальном или близком к нему; это создаст преграды, за которыми очаги огня будут недо­сягаемы для огнегасительных веществ. Даже если подавать их под достаточным давлением, их струи будут разбиваться об эти плоскости, не достигая цели.

Действие газообразных огнегасительных веществ, осо­бенно в случае тушения больших горящих поверхностей, соз­дающих значительный ток воздуха, будет сказываться лишь частично, так как большая часть этих газов будет увлекаться восходящим потоком воздуха, не оказывая никакого огнегасительного эффекта.

Пена постепенно и непрерывно покрывая горящую по­верхность, сокращает площадь зоны горения и тепловое из­лучение, что облегчает приближение к ней и в конечном итоге ускоряет полную ликвидацию пожара.

В течение некоторого времени не было полного единства мнений в отношении огнетушительных качеств и условий применения воздушно-механической и химической пены.

Сторонники химической пены заявляли, что она обеспе­чивает при определенном количестве воды большее количе­ство огнегасительного вещества и, более того, что только она устойчива к огню (по образному выражению, "превра­щается в карамель"), создавая панцирь, наиболее полно изолирующий горящую среду от воздуха. Другими положи­тельными качествами, определяющими ее исключительное применение, считают ее плотность и способность удержи­ваться на вертикальных поверхностях.

Наоборот, противники химической пены, возражая, заяв­ляли, что ее получение связано с серьезными неудобствами: порошок должен быть абсолютно сухим, необходимы слож­ные манипуляции, требующие сравнительно многочисленного подготовленного персонала, и — как более серьезный аргу­мент — подача пены должна осуществляться по рукавам на расстоянии свыше 20 м от пеногенератора.

Опыт тушения пожаров на самолетах подтверждает сле­дующие два положения:

а) при пенотушении важно прежде всего "количество" пены, а "качество" имеет второстепенное значение (по край­ней мере в течение первой наиболее важной минуты туше­ния);

б) часто приходится действовать — особенно, когда ава­рия самолета произошла вне границ аэродрома, — на неко­тором расстоянии от пожарной машины, так как месторас­положение самолета или рельеф местности не позволяют ма­шине приблизиться к самолету.

Во многих случаях расстояние от машины до самолета превышало 100 м. Не может быть и речи о подаче пены от машины на такое расстояние в то время, когда возможно и даже весьма просто подать водный раствор пенообразова­теля и получить пену в стволе, то есть на месте ее применения.

Рис. 9. Этот фюзеляж самолета поджигался около 20 раз с использованием разного ко­личества бензина (от 1000 до 3000 л). Вид фюзеляжа свидетельствует об эффективности действий аварийно-спасательной службы. Инте­ресно сравнить этот фотоснимок с фотогра­фиями остатков самолета после действитель­ных пожаров, когда зачастую от самолета остается лишь хвост (Рис. 9 - 2)

Этот аргумент также говорит в пользу воздушно-меха­нической пены. Впрочем, в настоящее время как во Франции, так и в других странах пожарно-спасательные службы на аэродромах используют почти только ее.

Возвращаясь к соотношению факторов "количества" и "качества" пены, следует отметить, что слишком многие из наших пожарных машин не имеют достаточного "мгновенного дебита". Если хотят добиться от операции положитель­ного результата, то есть если хотят, чтобы операция по туше­нию пожара была рентабельной, необходимо, чтобы она дли­лась не более 1—2 минут.

Рис. 10. Тренировочная траншея глубиной 50—60 см, от­рытая в земле по форме и размерам самолета, укреплена по бокам металлическими сетками для удержания грунта от осыпания. На поверхность газойля или воды выливают определенное количество бензина и стараются как можно быстрее его потушить.

По истечении этого времени операция имеет лишь "мо­ральную" ценность, так как причиненный пожаром убыток будет уже слишком значительным.

В этих условиях достаточно будет, не увеличивая тепе­решнего тоннажа наших пожарных автомобилей, увеличить производительность наших насосов. Нам представляется, что для эффективной борьбы с большим пожаром на самолете необходимо, чтобы пена подавалась со скоростью минимум 30 м3/мин.

Распыленная пена. Необходимость как можно быстрей покрыть пеной поверхность горящей жидкости и погасить на ней огонь, привела к новому методу применения пены - распылению ее подобно тому, как это делается с водой.

Рис. 11."Технический центр" пожарно-спасательной службы крупного аэродрома (Орли).

На первом плане — пожарная станция с наблюдательной вышкой (которая позволяет вести обзор во всех направлениях), административными и слу­жебными помещениями. На втором плане командно-диспетчерская вышка.

 

Хотя распыление пены не может быть столь сильным, как распыление воды, все же оно дает значительные пре­имущества, так как позволяет покрыть данным объемом пены значительно большую площадь и получить ощутимый ней­трализующий эффект.

Преимущество этого способа будет наиболее заметным в том случае, когда горящая поверхность будет покрыта пол­ностью (или, по крайней мере, в большей своей части) рас­пыленной пеной. В этом случае достигаются наиболее удов­летворительные результаты с точки зрения "быстроты ту­шения".

Огнегасительные порошки (инертные и неинертные). Лет 30 назад огнегасительные порошки использовались довольно широко, потом они вышли из употребления, а в по­следние годы снова вошли в обиход и дают неплохие резуль­таты, вполне оправдывающие их применение.

Причина, по которой от них раньше отказывались, — опасность комкования вследствие гигроскопичности — устра­нена, и выпускаемые в настоящее время порошки - сохраняются "сухими", не превращаясь в комки или сплошную массу, естественно, затрудняющие их применение.

Как действуют порош­ки? На этот вопрос дают­ся весьма различные от­веты. Одни утверждают, что порошки действуют химически, другие счи­тают, что в основе их действия лежат физиче­ские процессы. Наконец, третьи полагают, что они оказывают одновременно и физическое и химическое воздействие.

За неимением точных измерений нельзя что-либо утверждать катего­рически, но опыт позво­ляет думать, что физиче­ское действие порошков значительно выше химического.

Точно известно, что действие по крайней мере части по­рошков является чисто механическим. Ударное действие (срыв пламени) слишком хорошо известно в пожаротуше­нии, чтобы говорить об его эффекте. Однако следует учиты­вать, что в конце своей траектории частицы порошка имеют уменьшенную скорость, поэтому, когда такие замедленные частицы достигают горящей поверхности, их ударная сила сравнительно невелика.

Возможна и другая причина эффективности порошков — причина электростатического порядка; вполне вероятно, что поразительное в некоторых случаях воздействие порошков на пламя объясняется эффектом "обратной" ионизации. Это, кажется, подтверждается некоторыми наблюдениями американских ученых, касающимися образования статиче­ского электричества в туманах, состоящих из мельчайших частиц воды.

Рис. 12. Кран для быстрого напол­нения водой автоцистерн (аэропорт Орли). Диаметр трубы — 100 мм, на конце трубы — удлиняющий прорези­ненный рукав. Давление — 7,5 кг.

Робин Бич пишет в своей работе "Статическое электри­чество в промышленности" (Нью-Йорк): "При исследовании туманов, возникающих у подножья водопадов, было обнаружено, что частицы воды диаметром менее 80А всегда заря­жены отрицательно, тогда как частицы диаметром от 80 до 150А всегда имеют положительный заряд. Частицы диаметром более 150А электрического заряда не имеют" (Ангстрем (А) —единица длины, равная одной стомиллионной доле сантиметра (10~8 см). — Прим. ред.)

Практика подтверждает, что диаметр частиц порошка оказывает значительное влияние на результаты тушения. Но так как никаких точных измерений в этой области не про­изводилось, то почти невозможно заранее определить, при какой величине частиц получается наилучший результат.

Следует отметить также, что вследствие трудностей про­изводства частицы порошков редко бывают одинаковыми по размерам. В одном и том же порошке существуют частицы 4—5 размеров, причем одни из них могут иметь вдвое (а может быть, и более) больший диаметр, чем другие.

Однако верхний предел известен, ибо часто приходится констатировать, что порошки с определенным диаметром ча­стиц оказываются слишком чувствительными к повышенной влажности воздуха и плохо хранятся.

Что касается химического состава порошков, то его влия­ние, кажется, не является значительным, так как огнегасительный эффект изменяется очень мало в зависимости от химического состава применяемых порошков. Некоторые ис­пытатели получали прекрасные результаты, применяя даже черный порох в смеси с двууглекислой содой.

Как бы там ни было, порошки, незаслуженно отвергнутые, снова занимают после достаточно долгого перерыва достой­ное место среди огнегасительных веществ.

Более того, учитывая блестящие результаты, получаемые с помощью порошков, мы думаем, что их применение не должно ограничиваться, как это делается сейчас, только ту­шением начинающихся пожаров. Они должны, наоборот, применяться и в случае больших пожаров, главным образом для тушения горящих открытых поверхностей. Не исклю­чено, что некоторые из таких пожаров будут ликвидированы при помощи этих порошков быстрее и с меньшей затратой сил и средств.

Чтобы добиться хороших результатов при использовании огнегасительных порошков (а также других огнегаситель­ных веществ), необходимо обеспечить максимальную ско­рость подачи (расход) порошка в единицу времени (что ха­рактеризует собственно огнегасительную мощность).

Вытеснят ли порошки — одни или в сочетании с другими жидкими и газообразными веществами — пену? Утверждать это пока еще преждевременно (по крайней мере, в отноше­нии тушения более или менее крупных пожаров).

Пена, особенно в стационарных установках, еще долго будет применяться в будущем. Опыт ее применения в про­шлом оправдывает такой оптимизм.

Однако ни специалисты пожаротушения, ни конструк­торы не имеют права успокаиваться; они должны стремиться улучшить имеющиеся в настоящее время средства борьбы с огнем, какими бы эффективными они ни были.

В заключение скажем, что трудно предвидеть, какие огнегасительные вещества будут применяться в недалеком буду­щем для борьбы с огнем на самолетах.

Проводить сравнительные испытания трудно: они обхо­дятся очень дорого и, кроме того, огнегасительное вещество, эффективно действующее в одном случае, оказывается неэф­фективным в другом.

Тем не менее в настоящее время существует целый ряд эффективных огнегасительных веществ, позволяющих до­биться обнадеживающих результатов, если эти вещества при­меняются достаточно быстро, правильно и в нужном коли­честве.

Многие вопросы, касающиеся огнегасительных веществ требуют дальнейшего развития и уточнения. Это сделано в ряде работ как французских, так и иностранных авторов дающих точное представление о состоянии борьбы с пожа­рами на самолетах на сегодняшний день.

Специалисты, интересующиеся какими-либо частными во­просами этой борьбы как в области предупреждения пожа­ров, так и в области пожаротушения, найдут в указанных в конце книги документах и публикациях необходимые до­полнительные данные.