Огнетушащие порошки разработка. Типы огнетушащих порошков общего назначения
Под огнетушащими веществами понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена, порошки и др.). Огнетушащих веществ в природе много, но не все они принимаются на вооружение пожарных подразделений, а лишь те, которые отвечают определенным требованиям.
Они должны:
- -обладать высоким эффектом тушения при сравнительно малом расходе;
- -быть доступными, дешёвыми и простыми в применении;
- -не оказывать вредного воздействия при их применении на людей и материалы, быть экологически чистыми.
По основному признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:
- -охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.)
- -разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода т.п.)
- -изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.)
- -ингибирующего действия (бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтор-дибромэтан и др.)
Вид и характер выполнения боевых действий в определенной последовательности, направленных на создание условий прекращения горения, называется способом прекращения горения.
Приёмы тушения - это те составные части способа прекращения горения, которые могут изменяться в процессе действия пожарных подразделений при изменении обстановки на пожаре, могут изменяться и способы.
Применение того или иного способа и приёма прекращения горения, огнетушащего вещества зависит от:
- - условий и характера развития пожара;
- - свойств и состояния горючих материалов;
- - трудоемкости и безопасности выполняемой работы личным составом;
- - наличие у руководителя тушения пожара сил и средств;
- - боеготовности пожарных подразделений и др.
Всё это направлено на наименьшие убытки и затраты.
В последнее время широкое распространение получили огнетушащие порошки общего и специального назначения. Порошки общего назначения используют при тушении пожаров и загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов, древесины и других материалов на основе углерода. Порошки специального назначения применяют при ликвидации пожаров и загораний щелочных металлов, алюминий и кремнийорганических соединений и других пирофорных веществ.
Промышленность выпускает три вида порошковых огнетушителей: ручные, возимые и стационарные. Ручные огнетушители выпускаются емкостью от 1 до 10 литров. Порошковый огнетушитель состоит из стального корпуса, крышки с запорно-пусковым устройством, рабочего газового баллона.
Принцип работы огнетушителя: при нажатии на пусковой рычаг игольчатый шток прокалывает мембрану рабочего газового баллона. Рабочий газ (углекислота, воздух, азот и т.п.), выходя из баллона, взрыхляет порошок, и под действием давления выбрасывает его через насадок на очаг пожара. В рабочем положении огнетушитель следует держать строго вертикально, не переворачивая его.
Огнетушащее действие порошков заключается, в основном, в изоляции горящей поверхности от воздуха. Необходимое условие прекращения горения поверхности - покрытие ее слоем порошка не менее 2 см. При объемном тушении огнегасительный эффект порошков заключается в их ингибиторном (антикатализаторном) действием, т.е. торможением химических реакций горения газообразными продуктами разложения порошков.
Порошковые огнетушители предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, лаков, красок, пластмасс, электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 вольт.
Огнетушитель может применяться в быту, на предприятиях, на транспорте. Температурный диапазон хранения от -35 до 50 градусов.
Самосрабатывающие порошковые огнетушители. ОСП-1, ОСП-2
Огнетушитель самосрабатывающий порошковый (ОСП) внешне напоминает лампу дневного света и представляет собой герметично запаянный стеклянный цилиндр диаметром 50 мм и длинной 410 мм, заполненный огнетушащим порошком массой 1 кг. Срабатывает он при температуре 100°С.
Принцип его действия очень прост. Запуск осуществляется автоматически, при воздействии на огнетушитель открытого огня или повышении температуры в защищаемом объеме до 100°С для ОСП-1 и до 200°С для ОСП-2. Тушение происходит без участия человека при импульсивном выбросе порошка из огнетушителя в зону горения. В середине колбы с огнетушащим составом помещена прослойка порошка, который, нагреваясь, выделяет инертный газ. Когда внутреннее давление достигает 10-15 атм., корпус ОСП разрывается и белое облако накрывает очаг.
Самосрабатывающие порошковые огнетушители
Приемлем и другой вариант использования этого огнетушителя, о любой твердый предмет разбивается носик огнетушителя и порошком засыпается очаг пожара Достоинства ОСП простая конструкция и монтаж, возможность размещения в самых труднодоступных местах; не требует дополнительных затрат при эксплуатации; значительный срок службы (не менее 5 лет); возможность использования в любых агрессивных средах при температуре от -50°С до +50°С.
ОСП применяется для защиты складов ГСМ, хранилищ материальных ценностей, помещений с электрическим и электронным оборудованием, кабельных туннелей, гаражей, офисов, коттеджей, летних домиков и других административных и общественных зданий.
Есть у этого огнетушителя один недостаток: мощность его не очень велика, защищаемый им объем до 8 м3. Поэтому для надежной защиты помещений придется использовать как минимум штук пять-шесть ОСП. Размещать же их нужно, согласно инструкции, не ниже 20 см от потолка в местах возможного возгорания.
Более мощный по своим характеристикам отдельный самосрабатывающий порошковый модуль "Буран". Корпус модуля выполнен из двух сферообразных частей, плотно соединенных между собой. Внешне он очень похож на летающую тарелку, весит около 2 килограммов. При нагреве до 90°С срабатывает взрыватель, нижняя полусфера раскрывается в виде лепестка, и происходит выброс огнетушащего порошка.
Модуль предназначен для тушения и локализации пожаров твердых горючих материалов, горючих жидкостей и электрооборудования до 5000В в производственных, складских, бытовых и др. помещениях. Один "Буран" надежно защищает помещение площадью до 7м2 в объеме до 21м3. Устанавливают его на высоту до 6 метров. Чтобы его было удобно крепить, а после срабатывания - заменить, разработчики предусмотрели специальный потолочный крой-штейн крепления. Заменить отработавший "Буран" просто: вынуть фиксирующую шпильку и вставить новый модуль.
Специального технического обслуживания ОСПМ не требуется. Один раз в три месяца внешним осмотром проверяется отсутствие на нижней части корпуса трещин, сквозных отверстий, вмятин, диаметром более 15 мм. При их обнаружении ОСПМ необходимо заменить. Корпус ОСПМ необходимо очищать от пыли и грязи, протирая ее слегка влажной тряпкой.
Для защиты автомобиля можно использовать генератор огнетушащего аэрозоля, пламяингбирующий "Допинг-2". Это небольшой огнетушитель, который легко устанавливается в любом отсеке автомашины. Внешне он мало, чем напоминает обычный огнетушитель. Как показали испытания, по надежности и эффективности во много раз его превосходит. "Допинг-2" - это принципиально новый способ тушения пламяингибирующим аэрозолем, который заполняет защищаемый объем и прекращает процесс горения. Первые 5 секунд аэрозоль истекает интенсивно - происходит тушение пожара, затем 20-25 секунд - более плавно с целью предотвращения возможности повторного загорания.
Ингибирующие свойства выделяемого щит работе аэрозоля позволяют тушить любой пожар в закрытых объемах до 2м3 (объем моторного отсека у "Жигулей" всего 0,8 м3.). При повышении температуры до 160°С огнетушитель срабатывает автоматически, можно привести его в действие и принудительно из кабины водителя. В этом случае на контакты необходимо подать 12-36 В. Для этого в установочном комплекте имеются соединительные провода, кнопка дистанционного включения с предохранительным кольцом, скоба для крепления на корпусе автомобиля и даже специальные наклейки, указывающие место расположения кнопки пуска. При появлении признаков загорания водитель, не выходя из машины, выдергивает защитную чеку выключателя, которая предотвращает случайный запуск огнетушителя, и нажимает клавишу. Тушение гарантировано.
"Допинг-2" мгновенно тушит бензин, пластмассу. Этот тип огнетушителя можно использовать и как противоугонное средство.
Все перечисленные средства защиты: ОСП, "Буран", "Дошшг-2" имеют сертификат пожарной безопасности. Единственный недостаток после такого тушения придется засучить рука, чтобы убрать белый налет.
Используемый в этих огнетушителях порошок "Пирант-А" в оборонной промышленности применяется более четверти века и относится согласно ГОСТу к третьему классу опасности, т.е. если его не употреблять в пищу, он безвреден.
Особенности тушения пожаров и возгораний порошковым огнетушителем
Время выброса порошка составляет от 6 до 15 секунд.
При тушении порошковыми огнетушителями загораний огонь ликвидируется как только зона горения будет окружена облаком порошка требуемой концентрации, кроме того, облако порошка обладает экранирующим свойством, что дает возможность подойти к горящему объекту на близкое расстояние.
В самом начале тушения нельзя слишком близко подходить к очагу пожара, так как из-за высокой скорости порошковой струи происходит сильный подсос (эжекция) воздуха, который только раздувает пламя над очагом. Кроме того, при тушении с малого расстояния может произойти разбрасывание или разбрызгивание горящих материалов мощной струей порошка, что приведет не к тушению, а к увеличению площади очага пожара.
Порошковыми огнетушителями не разрешается тушить электрооборудование, находящееся под напряжением выше 1000 В.
Не следует использовать порошковые огнетушители для защиты оборудования, которое может выйти из строя при попадании порошка (некоторые виды электронного оборудования, электрические машины коллекторного типа и т.д.).
Порошковые огнетушители из-за высокой запыленности во время их работы и, как следствие, резко ухудшающейся видимости очага пожара и путей эвакуации, а также раздражающего действия порошка на органы дыхания не рекомендуется применять в помещениях малого объема (менее 40 куб. м).
Недостатки порошковых огнетушителей:
- - отсутствие при тушении охлаждающего эффекта, что может привести к повторному самовоспламенению уже потушенного горючего от нагретых поверхностей;
- - сложность тушения пожара из-за резкого ухудшения видимости очага и эвакуационных выходов (особенно в помещениях небольшого объема;
- - опасность для здоровья людей ввиду образования порошкового облака в процессе тушения;
- - нанесение ущерба оборудованию и материалам из-за значительного загрязнения порошком поверхностей;
- - возможность отказов в работе вследствие образования пробок из-за способности к комкованию и слеживанию порошков при хранении;
- - возможность появления разрядов статического электричества при работе порошковых огнетушителей с насадком, выполненным из полимерных материалов, что сужает область их применения.
Процесс самовозгорания, приводящий к пожару, возникает в результате действия в качестве источника загорания теплового, микробиологического или химического импульсов на склонные к этому процессу вещества и материалы.
Причиной пожара могут являться процессы самовоспламенения и самовозгорания. Локально возникающий процесс самовозгорания может явиться источником дальнейшего зажигания любых других горючих веществ и материалов, находящихся в опасной близости от него.
Температура самовоспламенения и температура самонагревания характеризуют минимально опасные температуры окружающей среды, при которых сравнительно быстро загораются горючие вещества и материалы любой массы.
Процессы самовоспламенения и самовозгорания протекают только в случае возникновения определенных (критических) условий.
Порошковые огнетушащие составы являются весьма эффективными при автоматическом тушении пожаров. Высокая огнетушащая эффективность порошковых составов объясняется комплексным их воздействием на процесс горения. Облако порошка и продукты его термического распада частично разбавляют концентрацию кислорода в зоне горения. Кроме того, порошок охлаждает продукты горения, поскольку значительная часть тепла расходуется на нагревание и разложение порошка. Продукты термического разложения порошка тормозят реакцию горения. Слой порошка, покрывая горящую поверхность, частично изолирует ее от доступа воздуха, оказывает огнепреграждающее действие и уменьшает передачу тепла от нагретых продуктов горения к зоне реакции. Подобное теплоизолирующее и экранирующее воздействие оказывают и частицы порошка, находящиеся во взвешенном состоянии в нагретых продуктах горения.
В настоящее время нет достаточно точных данных о том, какой из перечисленных факторов оказывает определяющее влияние. Предположительно делается вывод о наиболее существенном влиянии ингибирующего фактора при тушении пожаров порошковыми составами.
К порошковым составам предъявляются следующие требования: высокие огнетушащие свойства при тушении различных горючих веществ и материалов; хорошая текучесть по трубопроводам; способность создавать плотное облако аэровзвеси; неувлажняемость и неслеживаемость при длительном хранении; термическая стабильность, отсутствие коррозионных и токсичных свойств; общедоступность и дешевизна исходных материалов.
Порошки характеризуются следующими основными показателями: размером частиц, скоростью уноса (скоростью свободного витания) частиц, насыпной плотностью и влажностью.
Для огнетушащих порошков, состоящих из частиц разных диаметров, за оптимальную скорость уноса принята такая скорость выходящего потока газа (азота), при которой из трубки выносится до 70 вес. % порошка.
Промышленностью выпускаются порошковые огнетушащие составы марок ПС, ПСБ и СИ.
Основой порошка марок ПС является кальцинированная сода, а ПСБ -- бикарбонат натрия (до 98%).Для придания порошкам гидрофобных свойств, повышения текучести и предохранения от слеживания и комковатости в порошковый состав добавляются: графит, стеараты железа и алюминия, стеариновая кислота, тальк и др. Порошковые составы марок ПС предназначены преимущественно для тушения калия и натрия (ПС-1, ПС-2), лития и магния (ПС-11, ПС-12 и ПС-13).
Порошковый состав ПСБ представляет собой мелкий сыпучий порошок белого цвета с серым или розовым оттенком (размер частиц 0,01--0,12 мм). Влажность порошка не более 0,5%.
В настоящее время применяются пять типов огнетушащих порошков общего назначения. Аналогично другим огнетушащим средам огнетушащие порошки могут использоваться в стационарных системах и в переносных, а также стационарных огнетушителях.
Бикарбонат натрия. Это один из основных огнетушащих порошков. Он находит широкое применение в связи с тем, что является самым экономичным из всех существующих. Он особенно эффективен при тушении пожаров животных жиров и растительных масел, поскольку вызывает химические изменения в этих веществах, превращая их в невоспламеняющееся мыло. Поэтому бикарбонат натрия применяется при тушении пожаров на камбузах, в вытяжных колпаках и вентиляционных каналах. При использовании бикарбоната натрия всегда нужно помнить о возможности обратного выброса пламени на поверхность горящего масла.
Бикарбонат калия. Этот огнетушащий порошок первоначально был разработан для использования в сдвоенных системах с "легкой водой", но в настоящее время он, как правило, используется самостоятельно. Было установлено, что он очень эффективен при тушении пожаров жидкого топлива. Применение бикарбоната калия позволяет успешно предотвращать обратный выброс пламени. Этот порошок стоит дороже бикарбоната натрия.
Хлорид калия. Это огнетушащий порошок, который совместим с пеной на протеиновой основе. Его огнетушащие качества примерно равноценны качествам бикарбоната калия, единственный недостаток заключается в том, что после его применения для тушения пожаров возможно появление коррозии.
Смесь мочевины и бикарбоната калия. Этот порошок, разработанный в Англии и состоящий из мочевины и бикарбоната калия, согласно характеристике НАПЗ, является наиболее эффективным из всех испытанных огнетушащих порошков. Однако он не нашел широкого применения, ввиду высокой стоимости.
Фосфат аммония. Этот порошок является универсальным, поскольку может успешно применяться при тушении пожаров классов A, B и C. Соли аммония разрывают цепную реакцию пламенного горения. Фосфат превращается при повышении температуры, вызванной пожаром, в метафосфорную кислоту - стекловидное плавкое вещество. Кислота покрывает твердые поверхности огнезадерживающим слоем, поэтому это огнетушащее вещество может применяться для тушения пожаров, связанных с горением обычных горючих материалов, таких как древесина и бумага, а также пожаров воспламеняющихся нефтепродуктов, газов и электрооборудования. Но что касается пожаров, очаги которых расположены на значительной глубине, то этот порошок позволяет только взять пожар под контроль, но не обеспечивает полного тушения.
Для окончательной ликвидации такого пожара требуется тушение водой. Вообще всегда следует помнить о целесообразности иметь под рукой раскатанный пожарный рукав, которым можно воспользоваться в качестве дополнительного средства при использовании порошкового огнетушителя.
Огнетушащий эффект порошков
Огнетушащие порошки обеспечивают тушение пожара за счет охлаждения, объемного тушения, экранирования теплоты излучения и прерывания цепной реакции горения.
Охлаждение. Ни один из огнетушащих порошков не обладает большим охлаждающим эффектом, но некоторое охлаждение порошки обеспечивают благодаря тому, что имеют более низкую температуру, чем горящий материал, и теплота передается от более горячего вещества к более холодному порошку.
Объемное тушение. Когда огнетушащий порошок вступает в химическую реакцию с горящим материалом, при воздействии теплоты образуется двуокись углерода и пары воды, которые разбавляют пары горючего топлива и воздух, окружающий пожар. В результате создается определенный эффект объемного тушения.
Экранирование теплоты излучения. При подаче огнетушащего порошка в зону горения образуется непрозрачное облако. Оно уменьшает количество теплоты, излучаемой в направлении очага пожара, т.е. поглощает часть той теплоты, которая необходима для поддержания горения. Уменьшается количество образующихся паров горючего вещества и интенсивность пожара снижается.
Прерывание цепной реакции. Огнетушащий порошок и некоторые другие огнетушащие вещества (например, хладоны) воздействуют на цепные реакции. Предполагается, что это происходит за счет уменьшения способности частиц молекул соединяться друг с другом. Молекулы самого порошка могут соединяться с частицами молекул горючего вещества и кислорода, в результате чего горючее вещество не может окисляться. Хотя суть происходящего при этом процесса полностью еще не установлена, ясно, что прерывание цепной реакции лежит в основе огнетушащего эффекта порошков.
Применение огнетушащего порошка
Огнетушащий порошок, представляющий собой первично-кислый фосфат аммония, используется для тушения пожаров классов A, B и C и их сочетаний. Но, как было указано ранее, такой порошок позволяет только взять пожар класса A под контроль, а не потушить его, так как очаг этого пожара находится очень глубоко и для борьбы с пожаром требуется дополнительное средство, например водяной пожарный рукав.
Все огнетушащие порошки могут использоваться для тушения следующих пожаров:
- вызванных горением воспламеняющихся масел и консистентных смазок;
- связанных с загоранием электрооборудования;
- в вытяжных колпаках, вентиляционных каналах и плитах на камбузах и диетических кухнях;
- поверхностях тканей в кипах;
- возникших при воспламенении некоторых горючих твердых веществ, таких как пек, нафталин и пластмассы (кроме тех, которые сами содержат кислород);
- в машинных помещениях, машинных отделениях, малярных и инструментальных кладовых.
Ограничения в применении огнетушащих порошков
- Выпуск большого количества огнетушащего порошка может оказать вредное влияние на находящихся поблизости людей. Образующееся непрозрачное облако может значительно ухудшить видимость и затруднить дыхание.
- Как и другие огнетушащие среды, не содержащие воды, огнетушащие порошки не тушат пожаров, связанных с горением материалов, в состав которых входит кислород.
- Огнетушащий порошок может оставить изолирующий слой на электронном или телефонном оборудовании, влияющий на работу этого оборудования.
- При тушении горючих металлов, таких как магний, калий, натрий и их сплавы, порошок общего назначения не дает огнетушащего эффекта, а в некоторых случаях может вызвать бурную химическую реакцию.
- В местах, где имеется влага, огнетушащий порошок может вызвать коррозию или деформацию поверхности, на которой он осаждается.
Совместимость с другими огнетушащими веществами. Любой огнетушащий порошок можно использовать для тушения пожара совместно с другими огнетушащими порошками. Но разные порошки не следует смешивать в одной емкости, так как некоторые из них имеют кислотную основу, другие щелочную и их перемешивание может вызвать повышение давления в емкости или образование крупных комков.
Многие виды огнетушащей пены разрушаются под воздействием огнетушащего порошка. Но "легкая вода" может применяться в сдвоенной системе совместно с бикарбонатом калия. В этой системе к двум стволам прокладывают рукава от цистерны "легкой воды" и огнетушащего порошка. "Лёгкую воду" можно направлять на пожар из одного ствола, а порошок из другого отдельно или одновременно. На судах, оборудованных системами пенотушения, могут использоваться только огнетушащие порошки, совместимые с пеной.
Безопасность
Огнетушащие порошки считаются нетоксичными, но при вдыхании они могут вызвать раздражение дыхательных путей. Поэтому, так же как и в случае углекислотного тушения, в помещениях, которые могут заполняться огнетушащим порошком, необходимо предусмотреть предварительные сигналы. Кроме того, если членам экипажа нужно войти в помещение, куда был подан порошок, до окончания проветривания, они должны обязательно воспользоваться дыхательными аппаратами и сигнальными тросами.
Применение огнетушащих порошков очень эффективно для тушения пожаров газа. Воспламенившиеся газы нужно тушить тогда, когда будет перекрыт источник газа.
Порошковые составы представляют собой мелкодисперсные минеральные соли, обработанные специальными добавками для придания им текучести и снижения влагопоглощения.
Такие составы подразделяют на порошки общего и специального назначения.
Порошки общего назначения могут тушить жидкие горючие, твердые углеродсодержащие материалы, горючие газы, а также электрооборудование, находящееся под напряжением до 1000 В.
Огнетушащие порошки общего назначения используют для тушения пожаров классов А, В и С и их сочетаний, а также пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением.
Порошки специального назначения применяют для тушения горящих металлов, металлоорганических соединений и гидридов металлов (при пожарах класса D). Тушение осуществляется путем изоляции поверхности горящего материала от доступа кислорода, содержащегося в воздухе.
Огнетушащий порошок специального назначения - это единственная огнетушащая среда, которая позволяет брать под контроль и тушить пожары горючих металлов, не вызывая при этом бурной химической реакции.
Огнетушащие порошки обеспечивают тушение пожара в основном тремя способами: за счет объемного тушения, прерывания цепной реакции горения и экранирования теплоты излучения. Природа процессов, происходящих при воздействии порошков, представлена в табл.3.1.
Следует помнить, что ни один из огнетушащих порошков не обладает охлаждающим эффектом. Однако некоторое охлаждение порошки все же обеспечивают, потому что имеют более низкую температуру, чем горящий материал, и теплота передается от более горячего вещества к более холодному порошку.
Совместимость огнетушащих порошков с другими огнетушащими веществами . Любой огнетушащий порошок можно использовать для тушения пожара совместно с другими огнетушащими порошками. Однако не следует смешивать разные порошки в одной емкости, т.к. одни из них имеют кислотную основу, другие - щелочную, и их перемешивание может вызвать повышение давления в емкости или образование крупных комков.
Многие виды огнетушащей пены разрушаются под воздействием огнетушащего порошка, поэтому можно использовать только те огнетушащие порошки, которые совместимы с пеной.
Безопасность огнетушащих порошков . Огнетушащие порошки считаются нетоксичными, но при вдыхании они могут вызвать раздражение дыхательных путей. Если членам экипажа нужно войти в помещение, куда был подан порошок, они должны обязательно воспользоваться дыхательными аппаратами и сигнальными тросами.
Применение огнетушащих порошков очень эффективно для тушения пожаров газа. Но воспламенившиеся газы не следует тушить до тех пор, пока не будет перекрыт источник газа.
Аэрозольные составы.
Аэрозольные составы, образующиеся при горении зарядов, созданных на базе компонентов твердых топлив, представляют собой смесь инертного газа и твердых частиц солей и окислов щелочных и щелочноземельных металлов микронного размера. Высокая огнетушащая эффективность аэрозольных составов обусловлена протеканием при их применении следующих процессов:
выжигание кислорода воздуха в атмосфере замкнутого объема;
разбавление газовой фазы инертными продуктами сгорания зарядов;
Диоксид углерода СО 2 (углекислый газ).
Это вещество часто применяют в качестве огнетушащего средства. СО 2 (углекислый газ) в 1,5 раза тяжелее воздуха. Являясь инертным газом, СО 2 (углекислый газ) не поддерживает горения. При введении его в область пламенного горения в количестве до 30% (по объему) он понижает объемное содержание кислорода - до полного прекращения процесса горения. При переходе жидкой углекислоты в газ ее объем увеличивается в 400...500 раз, этот процесс идет с большим поглощением тепла из окружающей среды. Диоксид углерода подается на очаг горения в газообразном виде или в снегообразном состоянии. Он не загрязняет объект тушения, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, не изменяет своих свойств в процессе хранения.
Наибольший эффект достигается при тушении углекислым газом пожаров в замкнутых объемах. При этом, однако, следует учитывать возможность токсического воздействия углекислого газа на людей.
Применение углекислого газа особенно эффективно при ту шении следующих пожаров:
вызванных горением воспламеняющихся масел и жиров;
связанных с загоранием электрического и электронного оборудования, такого как электродвигатели, генераторы и навигационное оборудование;
в машинных помещениях, машинных отделениях, малярных и инструментальных кладовых;
в грузовых помещениях, которые могут быть заполнены углекислым газом;
на камбузах и в других помещениях, связанных с приготовлением пищи;
в отсеках, где находятся ценные грузы (например, произведения искусства, точные механизмы и т. д.), которые могут быть испорчены водой или огнетушащими веществами на водяной основе;
При применении для тушения пожаров углекислого газа не обходимо учитывать следующее:
Переносной углекислотный огнетушитель имеет радиус действия около 1,5 м.
Углекислый газ не может охладить горящее вещество до температуры ниже его воспламенения.
Следовательно, вероятна опасность возникновения повторного возгорания. При тушении пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением, рядом следует иметь еще какое-либо неэлектропроводное огнетушащее вещество.
При использовании углекислого газа существует опасность удушья для людей. Несмотря на то,
что углекислый газ не ядовит, в концентрациях, необходимых для тушения пожара, он способен
вызвать у человека удушье, сопровождаемое головокружением, а иногда и потерей сознания. Если такого пострадавшего не вынести немедленно на свежий воздух, может наступить смерть.
В настоящее время для тушения пожаров широкого диапазона веществ наиболее широко из галогенсодержащих углеводородов используются: галон 1301 (бромтрифторметан (CBrF 3) - хладон 13В1), галон 1211, галон 2402 (тетрафтордибромэтан (C 2 F 4 Br 2) - хладон 114В2).
Принцип действия галогенсодержащих углеводородов основан на снижении содержания кислорода. Галоны, обладают высокой огнетушащей способностью почти ко всем видам горючих веществ.
Огнетушащие качества галонов позволяют применять их для тушения различных пожаров :
Пожаров электрооборудования;
Пожаров в машинных отделениях, машинных и других помещениях, в которых возможно
горение воспламеняющихся масел и консистентных смазок;
Пожаров в районах, где находятся ценные грузы, которые могут быть повреждены осадками,
остающимися после применения других огнетушащих веществ.
Существуют некоторые ограничения употребления галопов;
Они непригодны для тушения веществ, содержащих кислород, а также горючих металлов и гидридов.
В помещение, где для тушения был использован галон, людям нельзя входить до тех пор, пока
оно не будет тщательно провентилировано. Если кому-либо нужно остаться в помещении,
куда был подан галон 1301, или войти в него, следует воспользоваться дыхательным аппаратом и сигнальным тросом.
- При употреблении огнетушителя с талоном 1301 все люди, не занятые непосредственно работой с огнетушителем, должны тотчас же покинуть район пожара.
ЛЕКЦИЯ № 7
СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Стационарные системы пожаротушения
Общие положения. Все судовые стационарные системы пожаротушения можно классифицировать по их конструктивным особенностям.
По огнетушащему составу противопожарные системы и средства можно разделить на водяные, пенные, газовые, порошковые и хладоновые
По принципу тушения различают системы и средства поверхностного и объемного тушения.
общесудовые противопожарные системы;
системы защиты помещений энергетической установки.
Установки водяного пожаротушения
дяная противопожарная система (ВПС) - основная система для защиты судна от пожара. Она устанавливается на судне независимо от наличия других систем. ВПС обеспечивает подачу воды во все районы судна. Она включает: пожарные насосы, трубопроводы (магистраль и ответвления), клапаны управления, рукава и стволы.
Рис.1 . Водяная противопожарная система: 1 - главный пожарный насос; 2 - пожарный кран; 3 - комплект шлангов; 4 - спринклер; 5 - аварийный пожар ный насос
По трубопроводам вода движется от насосов к пожарным кранам, установленным на пожарных постах. Система трубопроводов состоит из магистрали и ответвлений (из труб меньшего диаметра), отходящих от нее к пожарным кранам. Максимальное давление в любом кране не должно превышать давления, при котором возможно эффективное управление пожарным рукавом.
Все участки системы водотушения на открытых палубах должны быть защищены от замерзания. Для этого они могут быть снабжены спускными клапанами, позволяющими спускать воду в холодное время года.
Диаметр пожарной магистрали и ее отростков (ответвлений) должен быть достаточным для эффективного распределения воды при максимально требуемой подаче двух одновременно работающих пожарных насосов
Пожарные посты. Назначение ВПС заключается в подводе воды к пожарным постам, расположенным по всему судну. Пожарный пост включает пожарный кран с клапаном, пожарный рукав и стволы. Рукава вместе со всеми необходимыми принадлежностями и инструментами должны находиться на видных местах, вблизи кранов или соединений, в постоянной готовности к использованию.
Пожарные краны, устанавливаемые на пожарных постах, включают три основных элемента: запорный клапан, соединительную гайку для рукава с соответствующей резьбой и секторную укладку для рукава.
Все стволы должны быть одобренного Регистром комбинированного типа (т.е. давать как распыленную, так и компактную струю) и снабжены запорными вентилями.
Общее количество пожарных рукавов должно быть не менее пяти (в это число не входят любые
рукава, требуемые в машинных и котельных помещениях).
Установки водяного пожаротушения могут быть спринклерны ми и дренчерными.
Спринклерные установки предназначены для локального тушения пожаров или снижения температуры в защищаемых помещениях.
В общем случае в состав спринклерной установки входят:
Водоисточник;
Основной водопитатель;
Вспомогательный (автоматический) водопитатель или импульсное устройство;
Контрольно-сигнальные клапаны
Сеть трубопроводов для транспортирования воды к оросителям;
Оросители для подачи воды к месту возникновения пожара;
Пожарные извещатели, реагирующие на физико-химические факторы пожара.
Спринклерная установка включается автоматически - при повышении температуры внутри помещения до заданного предела. Функцию пожарного извещателя выполняет тепловой замок спринклерного оросителя (спринклера). Наличие замка обеспечивает герметизацию выходного отверстия оросителя. В первую очередь срабатывают спинклеры, расположенные над очагом пожара. При -этом падает давление в распределительном и питательном трубопроводах, срабатывает соответствующий контрольно-сигнальный клапан, и вода из вспомогательного водопитателя по подающему трубопроводу подается на тушение через открывшиеся спринклеры.
Спринклерные установки пожаротушения наиболее широко применяют на паромах и пассажирских судах для защиты жилых помещений, расположенных рядом с ними коридоров и общественных помещений.
Рис. 2 Спринклерная система пожаротушения: 1 - спринклеры; 2 - магистраль; 3 -распределительная станция; 4 - насос; 5 - пневмоцистерна
Во избежание коррозионного повреждения элементов система заполнена пресной водой, которая поступает в спринклеры в первые минуты после включения системы, а затем включается насос 4, который подает по магистрали 2 забортную воду.
Преимущество автоматической спринклерной установки - практически мгновенное включение в действие при повышении температуры в защищаемых помещениях. После ликвидации пожара для восстановления работоспособности системы требуется замена сработавших спринклеров (необходимость использования в судовых спринклерных установках забортной воды, содержащей много примесей, снижает их надежность).
- высокой огнетушащей способностью, превышающей способность таких сильных ингибиторов горения, как галоидоуглеводороды;
- универсальностью применения, так как порошки подавляют горение материалов, которые невозможно тушить водой и другими веществами (например, металлы и некоторые металлосодержащие соединения);
- возможностью применения разных способов пожаротушения, предупреждения (флегматизации) и подавления взрыва.
Благодаря своим достоинствам и, прежде всего, высокой огнетушащей способности, порошки в довольно широком ассортименте используются в индустриально развитых странах. Различают порошки общего и специального назначения. Первые применяются для тушения пожаров обычных (органических) горючих веществ и материалов. Тушение этих материалов достигается путем создания порошкового облака, которое окутывает очаг горения. Вторые предназначены для тушения горючих веществ и материалов (например, некоторых металлов), прекращение горения которых достигается путем изоляции горящей поверхности от окружающего воздуха. Огнетушащая способность порошков общего назначения повышается с увеличением их дисперсности (уменьшение размера частиц). Огнетушащая способность порошков специального назначения почти не зависит от степени их дисперсности.
В зависимости от класса пожара по ГОСТ Р 27331-87 «Пожарная техника. Классификация пожаров» осуществляется выбор огнетушащих составов и, в частности, типа порошка. Классификация пожаров по ГОСТ 27331-87 и рекомендуемые средства тушения приведены в табл. 1.1 и 1.2. Для твердых веществ, металлов и металлорганических соединений это, как правило, порошки для поверхностного тушения, а для горючих газов и жидкостей - порошки объемного тушения.
Таблица 1.1
Класс пожара | Характеристика класса | Подкласс пожара | Характеристика подкласса | Средства тушения |
Горение твердых веществ | Горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (древесина, уголь, бумага, текстиль и др.) | Вода, вода со смачивателем, порошки типа АВСЕ |
||
Горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (каучук, пластмассы и др.) | Все виды огнетушащих средств |
|||
Горение жидких веществ | Горение жидких веществ, нерастворимых в воде (бензин, нефтепродукты), твердые легкоплавкие продукты (парафин) | Пена, тонкораспыленная вода, хладоны, порошки типа АВСЕ и ВСЕ, аэрозоль |
Таблица 1.2
Класс пожара | Характеристика класса | Подкласс пожара | Характеристика подкласса | Средства тушения |
Горение полярных жидкостей (например, спирты, эфиры и | Пена на основе специальных пенообразователей, хладоны, порошки типа АВСЕ и ВСЕ |
|||
Горение газов | Горение бытового газа, пропана, водорода и др. | Газовые составы (объемное тушение), порошки типа АВСЕ и ВСЕ, тонкораспыленная вода для охлаждения оборудования, газоаэрозольные составы |
||
Горение металлов, металлосодержащих веществ | Горение легких металлов (алюминий, магний), кроме щелочных | Специальные порошки при спокойной подаче на горящую поверхность |
||
Горение щелочных металлов (натрий, калий и др.) | ||||
Горение металлосодержащих органических соединений, гидридов металлов | ||||
Горение объекта, оборудования под напряжением электрического тока | Порошки типа АВСЕ, газовые средства пожаротушения (СО 2), хладоны, газоаэрозольные составы |
Как следует из табл. 1, порошки в ряде случаев являются единственным средством пожаротушения (классы пожаров О1, О2, ВЗ).
Наиболее широко распространены порошки на основе бикарбоната натрия и фосфорно-аммонийных солей. В России налажен выпуск порошков для тушения пожаров всех классов. В табл. 2 представлены их номенклатура и адреса производителей порошков.
Как следует из табл. 2, каждый порошок имеет определенную область применения. Предпочтение,
естественно, отдается порошкам общего назначения, как наиболее востребованным на практике. Например, порошки класса АВС на фосфорно-аммонийной основе, которые имеют широкий диапазон применения, прежде всего эффективны при ликвидации пожаров класса А1. Они, кроме способности тушить пламя в газовой фазе, обладают свойством плавиться в пламени и растекаться по горящей поверхности твердых материалов, образуя сплошную защитную пленку, надежно изолируя поверхность от доступа
Таблица 2
Марка порошка | Класс пожара | Технические условия | Основной компонент | Производитель | |||||
Хлорид калия | |||||||||
2149-017-10968286-95 | Бикарбонат натрия | ||||||||
ПГХК «Завеса» | 84-07509103.452-96 | Хлорид калия | |||||||
21 49-01 0-0020391 5- 97 | Фосфаты аммония | АООТ «Фосфорит», г. Кингисепп Ленинградской обл. | |||||||
П-2АПМ, П-2АП | У 6-05766362.001- 97 | КГХС, Украина, г. Константиновка Донецкой обл. | |||||||
Вексон-АВС | 21 49-028- 1 0968286-97 | ЗАО «Экохиммаш», г. Буй Костромской обл. | |||||||
21 49-084- 1 0964029-98 | |||||||||
2149-001-00159158-99 | ГУП «Ленинск-Кузнецкий, завод шахтного пожарного оборудования, г. Ленинск-Кузнецкий Кемеровской обл. | ||||||||
2149-131-10964029-00 | Бикарбонат натрия | ЗАО «Экохиммаш», г. Буй Костромской обл. | |||||||
Вексон-ВС 60 | 2 1 49-086- 1 0968286-2000 | ||||||||
Вексон-ВС 90 | 2149-031-10968286-00 | ||||||||
2149-001-54572789-00 | ЗАО «Источник Плюс», г. Бийск Алтайского края | ||||||||
Марка порошка | Класс пожара | Технические условия | Основной компонент | Производитель |
|||||
Феникс АВС-40 | 2149-005-18215408-00 | г. Сергиев Посад Московской обл. ОКПО1821508 |
|||||||
Феникс АВС-70 | 2149-005-18215408-00 | ||||||||
4854-00156762762-01 | г. Мытищи Московской обл. |
||||||||
Волгалит | 2149-001-57847408-04 | ЗАО «ВВП», г. Нижний Новгород |
|||||||
воздуха. Для тушения жидкостей и газов более эффективны порошки на основе бикарбоната натрия и хлорида калия.
В табл. 3 приводятся данные натурных испытаний в соответствии с ГОСТ Р 53280.4-2009 «Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний» по тушению очага 13В класса пожара В порошками различных марок, позволяющие сравнить их огнетушащую способность.
атационными свойствами и др.). Иначе говоря, порошок с высокой огнетушащей способностью может быть использован с низкой эффективностью. Огнетушащая способность хотя и главная, но не единственная качественная характеристика порошка. Порошки должны длительное время сохранять свои огнетушащие и эксплуатационные свойства: не изменять гранулометрический состав; после уплотнения легко разрыхляться и приобретать свойства текучести, транспортироваться по трубопроводам и пожарным рукавам под давлением газа; распыляться в виде
Таблица 3
Марка огнетушащего порошка | Расход , кг/с | Время подачи т, с | Масса огнетушащего порошка от, кг | Огнетушащая способность, кг/м 2 | Основной компонент |
Феникс АВС-70 | |||||
Вексон-АВС 25 | |||||
Вексон-АВС 50 | |||||
Бикарбонат натрия |
|||||
Вексон ВС-30 2 сорт | |||||
Вексон ВС-30 | |||||
Хлорид калия |
|||||
ПГХК «Завеса» |
Из табл. 3 следует, что в условиях стандартных испытаний наиболее эффективными порошками являются ИСТО-1, П-АГС, ПХКи ПГХК «Завеса».
Во ВНИИПО также разработаны порошки, с помощью которых можно тушить пожары пирофорных материалов и веществ, реагирующих с водопенными средствами со взрывом.
Следует различать понятия огнетушащей способности и огнетушащей эффективности порошков. Первое характеризует только огнетушащие возможности порошка, выявленные в испытаниях в установленных стандартных условиях. Понятие «огнетушащая эффективность» отражает степень реализации этих возможностей. Эффективность применения порошка зависит от комплекса условий, при которых можно получить эффект тушения (правильный выбор техники, тактики тушения, а также порошка с установленными для него эксплу-
облака при выбросе из насадка или подаваться компактной спокойной струей, образуя слой заданной толщины над поверхностью горящего вещества.
В табл. 4 представлены показатели качества ОПС общего назначения по ГОСТ Р 53280.4-2009 и методы их определения.
Наряду с показателями, представленными в табл. 4, для порошков общего назначения и в зависимости от условий их применения могут устанавливаться и другие дополнительные показатели, представленные в табл. 5.
Основные характеристики порошков специального назначения по ГОСТ Р 53280.5-2009 «Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 5. Порошки огнетушащие специального назначения. Классификация, общие технические требования и методы испытаний» представлены в табл. 6.
Показатель качества ОПС | Название, единица измерения, предельное значение | Краткая характеристика метода |
Огнетушащая способность | Расход порошка, кг/м 2 , на модельный очаг | Определение расхода: для модельного очага 1А пожара класса А (без повторного воспламенения в течение 10 мин); для модельного очага 55 В пожара класса В. Этот порошок должен обеспечивать тушение очага пожара класса С |
Влажность | Массовая доля влаги, %, не более 0,35 | Определение потери массы образца после сушки при заданной температуре до постоянной массы (термический или эксикаторный метод) |
Склонность к вла-гопоглощению и слеживанию | Увеличение массы порошка, %, не более 3; образование комков, %, не более 2 | Определение увеличения массы образца при выдерживании над насыщенным раствором 80%-ной влажности (температура (20 ± 3) °С) в течение 24 ч (эксикаторный метод) |
Текучесть | Массовый расход в заданных условиях испытаний, кг/с, не менее 0,28; остаток порошка, %, не более 10 | Измерение массового расхода и остатка порошка в испытательном приборе при его истечении под давлением газа |
Способность к водооттал киванию | Впитывание капель порошком в заданных условиях | Наблюдение за впитыванием трех капель воды в течение 120 мин |
Плотность | Кажущаяся, кг/м 3 , не менее 700; при уплотнении, кг/м 3 , не менее 1000 | Определение отношения массы свободно засыпанного и уплотненного вибрацией в течение заданного времени порошка к заданному объему |
Гранулометрический состав | Количество порошка (фракции) на сите с сетками разных размеров | Ситовой механический (или вручную) анализ на металлических ситах (может выполняться на предприятии, выпускающем продукцию) |
Химический состав | Основной компонент должен составлять не менее (75 ± 5) % | Химический анализ (выполняется на предприятии, выпускающем продукцию) |
Пробивное напряжение (для порошков, предназначенных для тушения оборудования, находящегося под напряжением) | Напряжение не менее 5 кВ | Измерение переменного напряжения частотой 50 Гц на электродах ячейки, заполненной уплотненным порошком, при котором наступает пробой искрового промежутка заданной величины |
Срок хранения | Не, менее 5 лет | Определение продолжительности нахождения порошка в заводской упаковке при условиях, установленных нормативными требованиями при сохранении огнету-шащей способности и эксплуатационных свойств |
Таблица 5
Показатели качества ОПС | Название, единица измерения | Краткая характеристика метода |
Транспортабельность | Массовая концентрация порошка в рабочем газе, кг/кг, кг/м 3 | Измерение массы порошка в массе рабочего газа |
Дальность выброса | Массовый расход порошка по длине струи, кг/м | Определение количества порошка при заданных условиях выброса и его распределение по длине струи |
Термостойкость | Сохранение исходных характеристик эксплуатационных свойств порошка в диапазоне температур от -50 до +50 °С | Термостатирование порошка в заданном диапазоне температур с последующим определением эксплуатационных свойств (текучесть, влагопоглощение и др.) |
Коррозионная активность | Изменение массы контрольной пластины из металла при контакте с порошком, г/мм 2 в год | Определение разрушающего действия порошка на изделия из металла, пластмассы (высушенным и влажным) весовым методом |
Сыпучесть | Объемный расход, м 3 /с, минимальный диаметр, мм | Расчет объема порошка, свободно вытекающего из конусообразного сосуда в единицу времени (метод «воронки») и зависания порошка, вытекающего из конусообразного сосуда (метод «диаметра») |
Виброустойчивость | Сохранение порошком эксплуатационных свойств после вибрационного воздействия | Определение эксплуатационных и огнетушащих свойств порошка после вибрации в течение 1 ч |
Таблица 6
Показатели | Значение показателя для порошка класса |
|||||
универсальный | универсальный | универсальный | ||||
Кажущаяся плотность неуплотненного порошка, кг/м 3 , не менее | ||||||
Массовая доля, %, не более | ||||||
Склонность к влагопоглощению, %, не более | ||||||
Текучесть при массовой доле остатка в огнетушителе, %, не более | ||||||
Текучесть, кг/с, не менее | ||||||
Огнетушащая способность, кг/м 2 , не более | ||||||
Средний срок сохраняемости, лет, не менее |
Примечания. 1. Порошок универсальный предназначен для тушения металлов (их соединений), а также горючих жидкостей, газов, электроустановок под напряжением 1000 В. 2. Порошок целевой предназначен только для тушения металлов (их соединений). 3. Текучесть, кг/с, определяется по расходу порошка при истечении его из испытательного прибора под давлением рабочего газа. 4. Текучесть при массовой доле остатка в испытательном приборе (огнетушителе), %, определяется по остатку порошка в нем после испытаний. 5. Огнетушащая способность определяется по массе порошка на единицу открытой поверхности модельного очага пожара. В качестве горючего используются: порошок магния фрезерованный с содержанием основного компонента 98,5 % - класс пожара В1; металлический натрий с содержанием основного компонента 99,6 % - класс пожара О2; триизобутилалюминий (ТИБА) или его раствор в толуоле (содержание ТИБА - 40 % об. - класс пожара ОЗ).
Способы изготовления огнетушащих порошков
Способы изготовления ОПС могут быть разделены на две основные группы.
Первая группа включает способы, основанные на использовании размольного оборудования. Процесс приготовления по этим способам может быть разбит на следующие основные технологические операции:
- сушка основных компонентов; измельчение;
- классификация по гранулометрическому составу;
- гидрофобизация;
- термообработка;
- смешивание с высокодисперсными опудривающими добавками;
- расфасовка готового продукта.
Порядок проведения операций может изменяться, некоторые операции могут совмещаться или исключаться.
Наиболее распространенная технологическая схема включает измельчение предварительно высушенных основных компонентов в мельницах различной конструкции и одновременного или последовательного смешивания их с гидрофобизирующими опудривающими высокодисперсными добавками. Такая схема производства проста, однако ее недостатком является то, что гранулометрический состав порошка трудно регулировать. Кроме того, используемые при измельчении исходные продукты в гранулированном или крупнокристаллическом виде с влажностью более 1 % перед измельчением должны быть высушены
до остаточной влажности не более 0,2 % для повышения эффективности измельчения. Столь глубокая сушка является длительной и энергоемкой операцией. Определенные затруднения вызывает также получение по этой технологии высокодисперсных порошков с малым размером частиц. К недостаткам размольной технологии можно отнести и то, что получаемые в этом случае продукты представляют собой лишь механические смеси, а не химически связанные между собой компоненты, обладающие комплексом заданных физико-химических свойств.
Представляет научный и практический интерес способ получения ОПС, позволяющий управлять не только их эксплуатационными свойствами, но и функциональными особенностями. Однако этот способ может быть применен при изготовлении порошков непосредственно перед подачей их в зону горения. В этом случае используются преимущества свежеобработанной поверхности.
Ко второй группе технологий следует отнести способ производства, предложенный английской фирмой для получения порошка «Моннекс». Способ основан на использовании распыления порошка при сушке. При этом происходит диспергирование водного раствора огнетушащего компонента с одновременным его синтезом и высушиванием в потоке нагретого воздуха.
Метод распылительной сушки был применен во ВНИИПО при разработке многоцелевых порошков «Пирант-А» (на основе фосфатов аммония) и «Пирант-М» (на основе мочевины и поташа). В исходную смесь вводили жидкие компоненты, улучшающие в процессе синтеза функциональные свойства основного компонента, а также гидрофобизаторы, улучшающие эксплуатационные свойства порошков.
Применение распылительной сушки позволило использовать вместо фосфатов аммония более дешевое сырье - фосфорную кислоту и аммиачную воду, которые находят применение в технологии получения фосфатов в промышленности.
Водорастворимые и эмульгированные гидрофобизаторы, вводимые непосредственно в сырьевой раствор, равномерно распределяются по поверхности порошка, что практически невозможно сделать путем напыления на готовый продукт. Это обстоятельство подтверждается данными по влагопоглощению и склонности к слеживанию опытных партий порошков. Сравнительные данные эксплуатационных свойств опытных образцов ОПС, изготовленных различными способами, представлены в табл. 7.
модифицированию поверхности высокодисперсных порошков (с размером частиц менее 0,1 мкм).
Способом распылительной сушки можно придать частичке порошка такую форму, которая могла бы идеально решать две задачи: попадание в пламя и повышение эффективности тушения. Такую частицу порошка можно представить в виде шаровидной капсулы с тонкой оболочкой, заполненной большим количеством частиц высокой дисперсности. В пламени происходит вскрытие капсулы, и за счет мелких фракций резко возрастает огнетушащая способность порошка.
Особенности применения ОПС и их безопасность
Огнетушащие порошки по сравнению с традиционными средствами тушения водой, пенами, инертными газами имеют преимущества:
- в ряде случаев, как отмечалось выше, порошки - единственное средство подавления горения, например, металлов;
- малый удельный расход на тушение пожаров различных классов;
- сохранность при пожаре и после пожара оборудования и материальных ценностей;
Таблица 7
Огнету-шащий порошок | Состав порошка, % | Способ изготовления | Удельная поверхность, | Склонность к увлажнению, % |
Сплав: продукт взаимодействия мочевины с карбонатом калия (90-93); присадки: аэросил АМ- 1-300 (1,5-5); ГКЖ 136-41 (5) | Размол сплава с добавлением присадок | |||
Сплав: продукт взаимодействия мочевины с карбонатом калия (95,5); присадки: слюда (3-4,5); аэросил АМ-1 -300 (1-1, 5); ГКЖ-11(3); ГКЖ 136-41 или ГКЖ-94 (0,5) | Синтез и диспергирование сплава в распылительной сушилке с добавлением присадок | |||
Основной компонент: диаммонийфосфат кормовой (90-92), присадки: аэросил АМ-1 -300 (2); нефелиновый концентрат (8-10) | Размол основного компонента с добавлением присадок | |||
Основной компонент: продукт взаимодействия раствора ортофосфорной кислоты и аммиака (моно- и диаммонийфосфат) (88,1-89); присадки: ГКЖ-1 1 (4,5); ГКЖ 136-41 или ГКЖ-94 (0,5); сульфат аммония (2,4-2,5) | Синтез и диспергирование основного компонента в распылительной сушилке с добавлением присадок |
Как следует из табл. 7, при синтезе порошков с использованием распылительной сушилки получаются порошки с лучшими эксплуатационными свойствами, чем при размоле.
Повышение огнетушащей эффективности и эксплуатационных свойств ОПС в технологическом процессе производства способом распылительной сушки обеспечивается благодаря следующим обстоятельствам:
изменению физико-химических показателей путем ввода перед сушкой и диспергированием раствора различных добавок;
совмещению процессов синтеза, гидрофобизации, диспергированию, сушке, термообработке в одну технологическую стадию;
сохранение огнетушащих и эксплуатационных свойств в интервале от -50 до +50 °С;
возможность, в силу низкой электропроводности порошков, тушения электроустановок, находящихся под напряжением;
теплоотражательная способность, экранирование теплового излучения при пожаре за счет интенсивного поглощения и рассеивания лучистой энергии.
К недостаткам порошков следует отнести:
склонность, в зависимости от качества порошка, к слеживанию и комкованию, а также к уплотнению под действием собственной массы и вибрации, в результате чего ухудшаются условия псевдоожижения, транспортирования и образования облака; потеря при тушении в течение некоторого времени видимости в результате образования облака порошка (особенно это ощутимо в закрытых помещениях);
сложности в обслуживании и эксплуатации технических средств подачи порошков;
отсутствие у порошка охлаждающего эффекта, что может приводить к повторному воспламенению материалов;
ограниченность проникающей способности внутрь волокнистых и пористых горючих материалов, а также в затененные малодоступные места помещений и оборудования.
Положительные и отрицательные характеристики порошков учитываются при разработке средств порошкового пожаротушения, которые охватывают ручные и передвижные огнетушители, автоматические стационарные и модульные установки, а также пожарные автомобили.
Отечественные ручные огнетушители имеют объем корпуса 1, 2, 5 и 10 л. Общая масса наибольшего из них не превышает 20 кг. Огнетушители объемом 50 и 100 л устанавливают на тележки, передвигаемые вручную, 250 л и более - на автомобильные прицепы.
Автомобили порошкового тушения у нас в стране выпускаются различной вместимости. В них применяется установка, емкость которой снабжена аэроднищем. Помимо емкости для порошка автомобильная установка содержит источник сжатого воздуха, стволы для создания и направления струй, воздушные, порошковые коммуникации и пульт управления.
Все автоматические установки порошкового пожаротушения (далее АУППТ) являются модульными или агрегатными и их можно разделить на два типа:
установки, автоматически срабатывающие при превышении контролируемым фактором (факторами) пожара установленных пороговых значений в защищаемой зоне;
установки, автоматически осуществляющие функции обнаружения и тушения пожара независимо от внешних источников питания и систем управления.
В последние годы развитие получили АУППТ модульного типа, которые подразделяются:
по способу тушения - на установки объемного, поверхностного по всей площади, локального по объему (части объема) или площади (части площади);
по способу хранения вытесняющего газа в корпусе модуля (емкости) - на закачные, с газогенерирующим элементом (пиротехническим зарядом), с баллонами сжатого или сжиженного газа.
По своему химическому составу ОПС безопасны для человека и животных (можно сравнить с действием удобрений, например аммофоса, или моющих средств, например соды). При попадании на слизистую оболочку носа, глаз, полости рта они вызывают незначительное раздражение, которое быстро проходит. Порошки можно применять даже для тушения горящей на людях одежды, не опасаясь вредного действия порошка на травмированную поверхность тела. Газо- и паровоздушные продукты разложения порошков менее опасны, чем, например, продукты разложения древесины.
Огнетушащие порошки с истекшим сроком хранения или не отвечающие по своим эксплуатационным характеристикам требованиям нормативно-технических документов подлежат утилизации. Согласно рекомендациям ОПС на фосфорно-аммонийной основе или на хлоридной основе могу быть использованы в качестве сырья для удобрений, а на основе карбоната или бикарбоната натрия или калия - в качестве моющих средств или для нейтрализации кислых сточных вод.
Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к составам огнетушащих порошков, применяющихся для тушения твердых, жидких и газообразных веществ, а также электроустановок как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе. Огнетушащий порошковый состав включает аммофос, аэросил и целевую добавку 1. При этом в качестве целевой добавки используется глинозем и компоненты взяты в следующем соотношении; мас.%, аэросил 0,5 - 3,0; глинозем 7,0-10,0; аммофос остальное. Заявляемый состав обладает высокими эксплуатационными характеристиками. 1 табл.
Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к составам огнетушительных порошков, применяющихся для тушения твердых, жидких и газообразных веществ, а также электроустановок как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе. Из уровня техники известны различные составы огенетушащих порошков. Огнетушащие порошки являются, как правило, механическими смесями различных компонентов, основу которых составляют огнегасящие средства с добавками для улучшения текучести и огнегасящей способности первых. Так, например, огнетушащий порошковый состав по патенту РФ 2071798 содержит хлорид калия и кремнийсодержащую добавку, причем в качестве этой добавки используют алкилгалоидсилановую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид калия - 99,5 - 99,8 Алкилгалоидсилановая жидкость - 0,2 - 0,5 Недостатками этого состава являются большая гигроскопичность хлорида калия, а вследствие этого недостаточная текучесть порошка, несмотря на введение гидрофобизирующей добавки. Кроме того, под воздействием высокой температуры происходит разложение хлорида с выделением свободного хлора, что может оказать вредное воздействие на людей, участвующих в тушении пожара. Порошковый состав по авт. св. 1286222 включает основу - аммофос и гидрофобную добавку, причем для повышения огнетушащей способности он содержит конденсирующую добавку при следующем соотношении компонентов: Гидрофобная добавка - 1 - 3 Конденсирующая добавка - 5 - 15 Аммофос - Остальное В качестве конденсирующей добавки состав содержит меламин, карбамид или дициамин, а в качестве гидрофобной добавки - модифицированный диоксид кремния и стеарат цинка. Недостатками данного состава являются его слеживаемость и плохая текучесть вследствие значительной разности плотности частиц компонентов, входящих в его состав. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является огнетушащий порошок П-2АП по ТУ 113-08-597-8 "Порошки огнетушащие марки П-2АП и П-4АП". Порошок огнетушащий марки П-2АП имеет следующий состав, %: Аммофос из апатитового концентрата - 88,2 - 91,5 Порошок тонкозернистый шамотно-каолиновый из электрофильтров вращающихся печей - 7 - 10
Аэросил марки АМ-1-300 - 1,5 - 1,8
Недостатками данного огнетушащего порошка являются недостаточная огнетушащая способность вследствие большого процентного содержания шамотно-каолинового порошка из электрофильтров вращающихся печей, состоящего в основном из диоксида кремния, который при тушении является балластом. Коме того, в состав шамотно-каолинового порошка входят примеси железа и титана, которые вследствие высокого удельного веса оседают на дне огнетушителя, уменьшая тем самым текучесть огнетушащего состава. Следует также отметить, что содержащаяся в составе шамотно-каолинового порошка вода при низких температурах приводит к образованию кристаллов, что также ухудшает физические свойства состава. Задачей настоящего технического решения является расширение ассортимента дешевых огнетушащих порошков с высокими эксплуатационными характеристиками, а именно: повышенной огнетушащей способностью. Поставленная задача решается предложенным огнетушащим порошковым составом, включающим аммофос, аэросил и целевую добавку, причем в качестве целевой добавки используется глинозем, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Аэросил - 0,5 - 3,0
Глинозем - 7,0 - 10,0
Аммофос - Остальное
Заявляемый огнетушащий порошковый состав отличается от прототипа наличием целевой добавки, в качестве которой используется дешевый легкодоступный природный материал - глинозем, что соответствует критерию - "новизна". Введение в состав огнетушащего порошка глинозема позволило не только использовать дешевый природный материал, имеющийся в достаточном количестве в месте производства порошка, но и улучшить его физико-химические свойства, а именно повысить его огнетушащую способность, так как глинозем обладает способностью снижать температуру в очаге пожара, что в совокупности с остальными компонентами позволило достичь заявляемый технический результат. Сравнение предлагаемой рецептуры огнетушащего порошкового состава не только с прототипом, но и с другими составами показало, что в технике не известны огнетушащие порошки, в которых бы имело место предложенное сочетание компонентов, но именно такое сочетание позволило пополнить ассортимент огнетушащих составов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Это дает основание считать предлагаемый состав обладающим изобретательским уровнем. Предлагаемый в настоящем техническом решении огнетушащий порошковый состав изготавливается следующим образом: берут требуемое количество аммофоса, проводят его сушку в фильтр-сушилке при температуре 80 o -90 o C, измельчение сначала на молотковой мельнице, а затем на струйно-вихревой до достижения размера частиц 50 мкм. Измельченный аммофос поступает в барабан смешения, куда к нему добавляют аэросил и глинозем в необходимых количествах. Смешение компонентов проводят в течение двух часов, после чего готовый порошок выгружают и затаривают. Полученный продукт представляет собой механическую смесь от белого до светло-розового цвета. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены пять рецептур, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу). Состав рецептуры 1 не удовлетворяет следующим требованиям:
снижение содержания аэросила до 0,2% повышает гигроскопичность и снижает текучесть состава;
снижение содержания глинозема до 6% приводит к нарушению показателя насыпной плотности порошка и снижению огнетушащей способности вследствие недостаточного содержания оксида алюминия, которое необходимо для тушения пожара. Состав рецептуры 5 не удовлетворяет следующим требованиям:
высокое содержание аэросила приводит к значительному снижению насыпной плотности порошка, что влечет за собой уменьшение массы загружаемого в огнетушитель порошка вследствие ограниченного объема огнетушителя;
высокое содержание глинозема приводит к повышению электропроводности порошка и тем самым исключает возможность применения состава для тушения электроустановок. Огнетушащий порошок по предлагаемому техническому решению может изготавливаться промышленными предприятиями на стандартном оборудовании, с использованием известных технологических приемов из известного имеющегося сырья. Это говорит о том, что предлагаемое техническое решение отвечает и третьему критерию "промышленная применимость".
Формула изобретения
Огнетушащий порошковый состав, включающий аммофос, аэросил и целевую добавку, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используется глинозем и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Аэросил - 0,5 - 3,0
Глинозем - 7,0 - 10,0
Аммофос - Остальноеп