ВИДЫ и СПОСОБы прекращения горения

3.3.1. Как использовать пожарный тетраэдр?

Огонь не может возникнуть или продолжать гореть в отсутствие одной из сторон тетраэдра «горючее вещество — кислород—источник воспламенения (теплота) или при прерывании цепной химической реакции, поддерживающей горение.

При удалении одного из указанных четырех элементов тетраэдр разрушается, и пожар любого типа прекращается.

Различают два основных вида тушения пожара: ПОВЕРХНОСТНЫЙ И ОБЪЕМНЫЙ.

При поверхностном тушении - поверхность горящего вещества (жидкого или твердого) покрывают слоем пены, воды, порошка или каким либо негорючим материалом. При этом прекращается доступ свежего воздуха к горящему веществу, снижается температура в зоне горения. Все это ведет к ликвидации пожара. Поверхностное тушение допускает присутствие в аварийном помещении людей.

При объемном тушении - весь объем загерметизированного помещения заполняется парами огнегасящего вещества, инертным газом или водяным паром. Ликвидация пожара происходит от прекращения доступа воздуха в помещение или введение в него веществ, не поддерживающих или прекращающих горение. К объемному способу относят также заполнение загерметизированного помещения пеной или забортной водой.

В зависимости от физико – химических свойств огнетушащих веществ применяют соответствующие способы тушения пожара.

Способы тушения пожара основаны на исключении любого из условий горения.Существуют следующие способы прекращения горения (тушения пожара):

●ОХЛАЖДЕНИЕ. Охлаждение зоны горения или реагирующих веществ, в результате чего понижается энергия активизации молекул горючего вещества и окислителя до величины, при которой реакция горения прерывается.

Охлаждают горящее вещество до уровня ниже температуры его воспламенения. Обычно это достигается за счет использованию воды в качестве огнетушащего средства, реже пену и твердую углекислоту.

●ИЗОЛИРОВАНИЕ – ПРЕКРАЩЕНИЕ (УМЕНЬШЕНИЕ) ВЫДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧИХ ПАРОВ.

Прекращается диффузия молекул горючего вещества или окислителя к зоне горения (изоляция реагирующих веществ от зоны горения). Основными средствами изоляции являются: пена, отдельные типы сухих порошков, песок, огнезащитное полотно (кошма). Иногда для тушения пожаров на судах прибегают к затоплению трюмов.

●РАЗБАВЛЕНИЕ - УМЕНЬШЕНИЕ ИЛИ ПРЕКРАЩЕНИЕ ПОСТУПЛЕНИЕ КИСЛОРОДА.

Разбавление реагирующего вещества новым не поддерживающим горение веществом. Достигается благодаря уменьшению количества кислорода (воздуха) вокруг зоны возгорания. Таким действием обладают углекислый газ, азот, галлоны (фреон), пена, песок, пожарные покрывала, водяной пар или мелко распыленная вода. Реакция горения многих веществ прекращается, если содержание кислорода в воздухе достигнет 15%. Для уменьшения притока воздуха закрывают шахты, каналы систем вентиляции, двери, иллюминаторы.

●ПРЕРЫВАНИЕ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ - ХИМИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Противокаталитический эффект прерывает цепную химическую реакцию, поддерживающую горение. Таким образом, тушат огонь огнетушащие химические порошки и парообразующие жидкости (фреоны). Эти вещества воздействуют на молекулярную структуру соединений, образующихся в ходе цепной реакции, разрушают цепную реакцию, в результате чего скорость горения падает до критической и горение прекращается.

При химическом воздействии реакция горения меняет свое направление, происходит разрыв цепи окисления, и реакция из экзотермической превращается в эндотермическую (теплопоглощение). Химическое торможение реакции горения основано на способности особо активных веществ, называемых ингибиторами, соединяться с активными центрами промежуточных реакций и выводить их из реакции горения. В результате скорость горения резко падает до критической, и горение прекращается из-за резкого снижения скорости тепловыделения.

Потушить также пожар можно удалением горючих веществ за борт всеми возможными способами. Горючее вещество, удаленное от огня, не сможет поддерживать горение.

• удалить горючие вещества (дерево, бумагу, одежду, мебель и т.д.) из зоны возгорания или из соседних помещений;

• закрыть топливные задвижки, закрыть клапана на питающем трубопроводе жидкого или газообразного топлива;

• маневрировать судном, чтобы сбить огонь и пламя.

Для успешного тушения пожара необходимо быстрое принятие решения о выборе эффективного огнетушащего средства.

Огнетушащие средства

3.4.1. Какие существуют огнетушащие средства и в чем их достоинства и недостатки?

1.ВОДА.В основном, оказывает охлаждающее действие. Дополнительное преимущество: при образовании больших объемов водяного пара происходит вытеснение кислорода. При испарении 1л воды образуется 1,7м³. насыщенного пара. Вода представляет собой идеальное средство для охлаждения многих горючих веществ.

Преимущества:

· море обеспечивает неограниченный запас воды; высокий уровень поглощения теплоты; универсальность; имеет малую вязкость, струя может глубоко проникать в очаг пожара и создавать пленку на поверхности горящей жидкости (легкая вода);

· распыление для охлаждения значительных площадей или охлаждения границ пожара;

● превращаясь в пар, вытесняет воздух (объемное тушение).

Недостатки:

· возможное влияние на остойчивость судна;

· тушение водой горящих жидкостей может способствовать распространению пожара;

· вода непригодна для тушения пожаров при наличии электрооборудования или при наличии вблизи пожара кабелей под напряжением;

· вода вступает в реакцию с некоторыми веществами, образуя ядовитые пары, а взаимодействие с карбидом кальция, натрия приводит к взрыву.

· вода вызывает набухание некоторых грузов (портит груз).

2.УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ (СО₂). На судах углекислый газ СО₂ используется для тушения пожаров в машинных и грузовых помещениях, кладовых, эффективен для тушения электрического и электронного оборудования с помощью стационарных установок и огнетушителей.

При температуре О⁰С и давлении 36 кг/см² СО₂ переходит в жидкое состояние. Из одного литра жидкого СО₂, при расширении получается 500 литров газа. Углекислый газ на судах хранится в баллонах под давлением. При подачи в помещение он переходит в газообразное состояние с быстрым расширением, что приводит к его переохлаждению. В результате переохлаждения газ выбрасывается из установки (раструба огнетушителя) в виде хлопьев сублимированного снега («искусственного льда») с температурой минус 78,5⁰С. Попадая в очаг горения, СО₂ переходит из твердого состояния в газообразное.

Углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха и поэтому постепенно концентрируется в нижней части защищаемого помещения. Тушение углекислым газом требует времени и нужной концентрации при объемном способе тушения. Горение может быть прекращено при концентрации его в закрытом помещении в диапазоне 30-45% объемных.

Преимущества:

· инертность; сравнительно невысокая стоимость; не повреждает груз, не оставляет следов, не проводит электричество;

· не образует ядовитых или взрывоопасных газов при соприкосновении с большинством веществ.

Недостатки:

· ограниченный запас; не оказывает охлаждающего действия при объемном способе; создает опасность удушья при концентрации в воздухе 15 – 30%;

· мало эффективен при применении на открытом воздухе;

· при тушении магния вступает с ним в реакцию (выделяется кислород).

3.ПЕНА. Подавляет огонь, образуя воздухонепроницаемый слой. Этот слой не дает возможности воспламеняющимся парам выходить за пределы поверхности, а кислороду проникать к горючему веществу. Тем самым исключается возгорание над покровом пены. Вследствие нагрева пузырьки пены лопаются, образуя водяной туман, который переходит в пар. Все это в комплексе прекращает процесс горения.

Достоинства:

· свободно и быстро покрывает поверхность; тушит горящие нефтепродукты, спирты, эфиры, кетоны. За счет воды содержащейся в растворе обладает охлаждающим эффектом (тушение пожаров класса А);

· применяется совместно с огнетушащими порошками;

· пена создает паровой барьер, препятствующий выходу паров наружу;

· для получения пены применяется пресная, забортная или мягкая вода;

· экономный расход воды, не вызывает перегрузки пожарных насосов;

· пенообразователи имеют небольшой вес, системы не требуют много места для размещения (компактны).

Недостатки:

· проводит электричество; нельзя применять для тушения горючих металлов; ограниченный запас; не тушит газы.

4. ОГНЕТУШАЩИЕ ПОРОШКИ.Огнетушащие вещества в виде порошков делятся на две группы - это огнетушащие порошки общего назначения – для тушения пожаров классов А, В, С, Е и огнетушащие порошки специального назначения, которые используются для тушения только горючих металлов. Обычно в качестве сухого порошка применяется бикарбонат натрия с различными добавками, улучшающими текучесть, взаимную смешиваемость с пеной, водостойкость и срок хранения. В качестве сухого порошка применяются также фосфат аммония, бикарбонат калия, хлорид калия и т. д.

Достоинства. Сухой порошок быстро сбивает пламя. Порошковое облако, попадая в зону горения, тормозит реакцию горения. Кроме этого, происходит разбавление горящих веществ негорючими газами, выделяющимися в результате термического разложения частиц порошка. Применяемые порошки не токсичны, однако при тушении рекомендуется защищать дыхательные пути. Порошки не оказывают вредного воздействия на судовое оборудование.

Недостатки.Ограниченный запас, вызывают раздражение дыхательных путей, приводят к порче электроники. Обладают малым охлаждающим эффектом. Не обладают проникающей способностью.

5. ХЛАДОНЫ, (ФРЕОНЫ). Хладоны, галоны, (фреоны) – галоидированные углеводороды состоят из углерода и одного или нескольких галогенов: фтора, хлора, брома и йода. Тушение пожаров хладонами основано на химическом торможении реакции горения, т.е. связывание активных центров атомов и радикалов.

Легко испаряясь, пары этих жидкостей заполняют весь объем горящего помещения. Достигнув очага пожара, они замедляют реакцию горения и обрывают ее, в результате чего пожар прекращается.

Преимущества:

· используются в небольших количествах; очень быстро сбивают огонь, не портят груз и оборудование; в системах нагнетания газа образуют однородную газовую среду; «проникающий» газ, распространяется по всему помещению, применим для тушения пожаров с электрооборудованием.

Недостатки:

●ограниченный запас, сравнительно высокая стоимость. Отсутствует охлаждающее действие, ухудшают видимость. При использовании в условиях очень высоких температур (500˚С) возможно образование ядовитых побочных продуктов (т.е. высокая токсичность). Не эффективны для глубоко расположенных очагов возгорания (например, в матрасах, тюках шерсти и т.д.). Вдыхание галлонов вызывает головокружение и нарушение координации движений. Разрушают озоновый слой.

В России наибольшее распространение получили хладоны 13В1, 12В1, фреон 114-В2 а также смесь бромистого этила (73%) и фреона 114 – В2 (27%) для тушения твердых и жидких горючих веществ. При достижении в аварийном помещении паров 215г на 1см куб. свободного объема цепная реакция горения прекращается. Эффективно тушат тлеющие материалы. Дальнейшие поставки хладонов этих типов запрещены, так как они разрушают озоновый слой.

ЗАМЕНИТЕЛИ ХЛАДОНА (ГАЛОНА).

После запрещения Монреальским Протоколом использования и производства озоноразрушающих хладонов, начались интенсивные поиски альтернативных им объемных средств тушения. Как в нашей стране, так и за рубежом изготавливаются и устанавливаются на суда новейшие системы пожаротушения, использующие тонко распыленную воду, аэрозольные генераторы, инертные газы и неразрушаюшие озоновый слой хладоны. В настоящее время созданы системы газового тушения, использующие хладон FM – 200 (гептофторпропан). Допущен для использования в системах пожаротушения для защиты как обитаемых так и необитаемых помещений. Для прекращения пожара требуется низкая концентрация хладона (7,5%), не влияющая на органы дыхания человека.

ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ (ИГ).

Инертные газы это газ или смесь газов, не содержащих достаточное количество кислорода для поддержания горения.

ИГ получаются от сжигания органического топлива в судовых котлах, и отдельных газогенераторах на дизельном топливе. Азотные генераторы вырабатывают ИГ - АЗОТ из воздуха. Огнегасительное действие ИГ сводится к понижению концентрации кислорода в очаге горения. Их применяют для заполнения свободного пространства танков, трюмов для защиты от пожаров и взрывов, а также для тушения пожаров в трюмах. Азот (N) – широко применяется в системах инертного газа для инертизации танков на танкерах – химовозах, и танкерах - газовозах. Для эффективного применения системы содержание кислорода в ИГ должно быть не более 5% при температуре газов не более 40˚С. При выгрузке нефтепродуктов подача газов в танки на 25% должна превышать максимальную скорость разгрузки.

ТОНКОРАСПЫЛЕННАЯ ВОДА.

Тонкораспыленная вода является эффективным и перспективным средством тушения. Она рекомендуется для тушения твердых веществ в измельченном виде, волокнистых материалов и легковоспламеняющихся жидкостей.

Для получения тонкораспыленной воды требуется винтовые и вихревые распылители при давлении воды в магистрали 25-30 кг/см². В этом случае получаются частички воды размером от 0,1 мм до 0,5. Такая тонкораспыленная вода в пламени превращается в пар, предварительно отобрав значительную часть тепла от пожара, а пар, разбавляя окислитель в зоне пожара, способствует прекращению горения.

Требуемая дисперсность распыла зависит от характера горящих веществ. Например, для тушения бензина и пылеобразных веществ диаметр капель должен быть не более 0,1мм, для спиртов – 0,3мм, для горючих жидкостей типа трансформаторного масла и волокнистых материалов – 0,5мм.

Тонкораспыленная вода сейчас чаще применяется в стационарных установках тушения пожаров в МО, инсинераторых, сепараторных помещениях, причем автоматически, поскольку не опасна человеку.

ВОДЯНОЙ ПАР.

Водяной пар для тушения пожаров подается в зону горения по специальным трубопроводам, от паросиловой установки. Лучшими огнегасительными свойствами обладает насыщенный пар. Огнегасительные концентрации водяного пара зависят от вида горючих материалов и не превышают 35% по объему. Применение водяного пара для тушения пожаров эффективно в помещениях объемом до 500м³. Высокая температура, опасность для личного состава, малые скорости заполнения аварийного помещения ограничивают применение водяного пара как огнетушащего средства. Пар нельзя применять для тушения разогретого железа до 700⁰С и горящей сажи, т.к. происходит усиление горения и возможность взрыва выделяющегося водорода.

ОГНЕТУШАЩИЕ АЭРОЗОЛИ.

Принцип действия огнетушащих аэрозолей основан на ингибировании окислительно-восстановительных реакций мелкодисперсными продуктами (аэрозолем) солей и окислов щелочных и щелочноземельных металлов, образующихся при сгорании аэрозолеобразующего заряда, находящегося в корпусе генератора, и способных находиться во взвешенном состоянии в течение 30-50 минут.

Газоаэрозольная смесь, выделяющаяся при срабатывании генератора, токсичная, оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки органов дыхания, поэтому входить в помещение, в котором применялись генераторы, можно не ранее, чем через 30 мин. после прекращения их работы в средствах защиты органов дыхания или после проветривания.