Огнетушащие вещества. 
Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность)

В настоящее время в качестве средств пожаротушения применяют:

воду, которая подается в очаг пожара сплошной или распыленной струей;

— различные виды пен (химическая и воздушно-механическая), представляющих собой пузырьки воздуха или углекислого газа, окруженные тонкой пленкой воды;

инертные газовые разбавители, в качестве которых могут использоваться: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и т. д.;

• — гомогенные ингибиторы — низкокипящие галогеноуглеводороды;
• — гетерогенные ингибиторы — огнетушащие порошки;
• — комбинированные составы.

Наибольшее распространение получили огнетушащие вещества, приведенные в табл. 14.4.

Таблица 14.4

Огнетушащие вещества

Вода является наиболее широко применяющимся средством тушения. Однако она характеризуется и отрицательными свойствами:

• — электропроводна;
• — имеет большую плотность и поэтому не применяется для тушения нефтепродуктов;

способна вступать в реакцию с некоторыми веществами и бурно реагировать с ними (калий, кальций, натрий, гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, селитра, сернистый ангидрид, нитроглицирин);

— имеет низкий коэффициент использования в виде компактных струй;

имеет высокую температуру замерзания, что затрудняет тушение в зимнее время, и высокое поверхностное натяжение — 72,8* 10³ Дж/м², что является показателем низкой смачивающей способности воды.

Вода со смачивателем (добавка пенобразователя, сульфанола, эмульгаторов и т. д.) позволяет значительно снизить поверхностное натяжение воды (до 36,4Ю³ Дж/м²). В таком виде она обладает хорошей проникающей способностью, за счет чего достигается наибольший эффект в тушении пожаров, и особенно при горении волокнистых материалов: торфа, сажи. Водные растворы смачивателей позволяют уменьшить расход воды на 30—50%, а также продолжительность тушения пожара.

Водяной пар имеет невысокую эффективность тушения, поэтому его применяют для защиты закрытых технологических аппаратов и помещений объемом до 500 м³, для тушения небольших пожаров на открытых площадках и создания завес вокруг защищаемых объектов.

Тонкораспыленная вода (размеры капель менее 100 мкм) получается с помощью специальной аппаратуры, работающей при давлении 200—300 мм вод. ст. Струи воды имеют небольшую величину ударной силы и дальность полета, однако орошают значительную поверхность, более благоприятны для испарения воды, обладают повышенным охлаждающим эффектом, хорошо разбавляют горючую среду. Они позволяют не увлажнять излишне материалы при их тушении, способствуют быстрому снижению температуры, осаждению дыма или отравляющих облаков. Тонкораспыленную воду используют не только для тушения горящих твердых материалов и нефтепродуктов, но и для защитных действий.

Твердый диоксид углеводорода (углекислота в снегообразном виде) тяжелее воздуха в 1,53 раза, без запаха, плотность 1,97 кг/м³. Твердый диоксид углерода имеет широкую область применения, а именно: при тушении горящих электроустановок, двигателей, при пожарах в архивах, музеях, выставках и других местах с наличием особых ценностей. При нагревании переходит в газообразное вещество, минуя жидкую фазу, что позволяет применять его для тушения материалов, которые портятся при смачивании (из 1 кг углекислоты образуется 500 л газа). Неэлектропроводен, не взаимодействует с горючими веществами и материалами.

Не используют его для тушения загоревшихся магния и его сплавов, металлического натрия, так как при этом происходит разложение углекислоты с выделением атомарного кислорода.

Химическая пена сейчас в основном получается в огнетушителях при взаимодействии щелочного и кислотного растворов. Состоит из углекислого газа (80% об), воды (19,7%), иенообразующего вещества (0,3%). Характеристиками пены, определяющими ее огнегасящис свойства, являются стойкость и кратность. Стойкость — это способность пены сохраняться при высокой температуре во времени (воздушно-механическая пена имеет стойкость 30—45 мин), кратность — отношение объема пены к объему жидкости, из которой она получена, достигает 8—12. Химическая иена обладает высокой стойкостью и эффективностью в тушении многих пожаров. Вследствие электропроводности и химической активности пену не применяют для тушения электрои радиоустановок, электронной техники, двигателей различного назначения, других аппаратов и агрегатов.

Воздушно-механическая пена получается смешением в пенных стволах или генераторах водного раствора пенообразователя с воздухом. Пена бывает низкой кратности (К < 10), средней (10 < К 200). Она обладает необходимой стойкостью, дисперсностью, вязкостью, охлаждающими и изолирующими свойствами, которые позволяют использовать ее для тушения твердых материалов, жидких веществ и осуществления защитных действий, для тушения пожаров по поверхности и объемного заполнения горящих помещений. Для подачи пены низкой кратности применяют воздушио-пенные стволы, а для подачи пены средней и высокой кратности — генераторы.

Огнетушащие порошковые составы являются универсальными и эффективными средствами тушения пожаров при сравнительно незначительных удельных расходах. ОПС применяют для тушения горючих материалов и веществ любого агрегатного состояния, электроустановок под напряжением, металлов, в том числе металлоорганических и других пирофорных соединений, не поддающихся тушению водой и пеной, а также пожаров при значительных минусовых температурах. Они способны оказывать эффективные действия на подавление пламени комбинированно; охлаждением (отнятием теплоты), изоляцией (за счет образования пленки при плавлении), разбавлением газообразными продуктами разложения порошка или порошковым облаком, химическим торможением реакции горения.

Азот не горюч и не поддерживает горения большинства органических веществ. Его хранят и транспортируют в баллонах в сжатом состоянии, используют в основном в стационарных установках. Применяют для тушения натрия, калия, бериллия, кальция и других металлов, которые горят в атмосфере диоксида углерода, а также пожаров в технологических аппаратах и электроустановках. Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и некоторых других металлов, способных образовывать нитриды, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительных к удару. Для их тушения используют аргон.

Галоидоуглероды и составы на их основе (огнетушащие средства химического торможения реакции горения) эффективно подавляют горение газообразных, жидких, твердых горючих веществ и материалов при любых видах пожаров. По эффективности они превышают инертные газы в 10 раз и более. Галоидоуглероды и составы на их основе являются летучими соединениями, представляют собой газы или легкоиспаряющиеся жидкости, которые плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Они обладают хорошей смачиваемой способностью, не электропроводны, имеют высокую плотность в жидком и в газообразном состоянии, что обеспечивает возможность образования струи, проникающей в пламя.

Эти огнетушащие вещества можно применять для поверхностного, объемного и локального тушения пожаров. Галоидоуглеводороды и составы на их основе практически можно использовать при любых отрицательных температурах. С большим эффектом их можно использовать при ликвидации горения волокнистых материалов; электроустановок и оборудования, находящегося под напряжением; для защиты от пожаров транспортных средств; вычислительных центров, особо опасных цехов химических предприятий, окрасочных камер, сушилок, складов с горючими жидкостями, архивов, музейных залов, других объектов особой ценности, повышенной пожарои взрывоопасности.

Недостатками этих огнетушащих средств являются: коррозионная активность; токсичность; их нельзя применять для тушения материалов, содержащих в своем составе кислород, а также металлов, некоторых гидридов металлов и многих металлоорганических соединений. Хладоны не ингибируют горения и в тех случаях, когда в качестве окислителя участвует не кислород, а другие вещества.