Средства и методы пожаротушения. Основные средства и способы тушения пожара

Под пожаротушением подразумевается комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара .

Поскольку для возникновения и развития процесса горения, обусловливающего явления пожара, необходимо одновременное сочетание горючего вещества, окислителя и непрерывного потока тепла от очага пожара к горючему материалу, то для прекращения горения достаточно исключить какой-либо из этих элементов. Подавление горения, прежде всего, связано с уменьшением скорости реакции. Таким образом, прекращение горения можно добиться снижением содержания горючего компонента, уменьшением концентрации окислителя, увеличением энергии активации реакции и, наконец, снижением температуры процесса.

Все способы подавления горения или тушения пожаров можно разделить на четыре категории (рис. 23) :

1) способы охлаждения;

2) способы разбавления;

3) способы изоляции;

4) способы химического торможения реакций.

Детализация способов показана на рис. 23. Это может быть:

– охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

– изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;

– торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;

– механический срыв пламени сильной струей газа или воды;

– создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже тушащего диаметра.

Для тушения пожаров применяютразличные огнетушащие вещества и составы (средства тушения). В настоящее время в качестве средств тушения используют:

– воду , которая может подаваться в очаг пожара сплошными или распыленными струями;

– пены (воздушно-механическая различной кратности и химическая), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха (в случае воздушно-механической пены) или диоксида углерода (в случае химической пены), окруженных пленками воды;

– инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы);

– гомогенные ингибиторы - низкокипящие галогеноуглеводороды (хладоны);

– гетерогенные ингибиторы - огнетушащие порошки;

– комбинированные составы .

Рис. 23. Способы тушения пожаров

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения.

Большинство пожаров (60-80 %) у нас в стране относятся к пожарам классов А и В, которые тушат с применением воды. Воду применяют в виде компактных и распыленных струй, как для тушения очага горения, так и для защиты соседних негорящих объектов (рис. 24 и 25).

Огнетушащий эффект воды состоит в охлаждении зоны горения испаряющейся водой (при испарении 1 л воды поглощается 2684 кДж теплоты), в снижении концентрации кислорода образующимся паром (1 л воды образует 1700 л пара) и в механическом срыве пламени струи.

Рис. 24. Тушение пожара тонкораспыленной водой

Рис. 25. Система пожаротушения тонкораспыленной водой

Удельный расход воды на тушение твердых материалов составляет от 40 до 400 л/м 2 .

Существенный недостаток воды - ее электропроводность, поэтому ею нельзя тушить электроустановки под напряжением во избежание поражения человека электрическим током.

Еще недостатками воды являются ее невысокая смачивающая (и, следовательно, проникающая) способность при тушении волокнистых материалов (древесина, хлопок и др.) и высокая подвижность, ведущая к большим потерям воды и порче окружающих предметов. Для преодоления этих недостатков к воде добавляют поверхностно-активные вещества (смачиватели) и вещества, повышающие вязкость (натрий карбоксиметилцеллюлоза).

Следует иметь в виду, что воду в виде компактных струй нельзя применять для тушения металлов и их гидридов и карбидов, металлорганических соединений, нефтепродуктов и пылей (во избежание образования взрывоопасных смесей).

Пены. Воздушно-механическую пену получают при интенсивном смешивании водного раствора пенообразователя (2-6 %) с воздухом в воздушно-пенных стволах, пеногенераторах и огнетушителях.

Важной характеристикой пены является кратность, определяемая отношением объема пены к объему ее жидкой фазы. По кратности пены подразделяют на низкократную (до 30), среднекратную (30-200) и высокократную (свыше 200).

Огнетушащий эффект воздушно-механической пены основан на изоляции горючих веществ и зависит от ее кратности и стойкости (времени разрушения под действием огня). С повышением кратности увеличивается объем получаемой пены, но падает ее стойкость. Поэтому оптимальной считают кратность 70-150 (стойкость такой пены составляет 3-5 мин).

Воздушно-механическую пену получают с помощью пеногенерирующей аппаратуры и специальных добавок - пенообразователей (ПО), обеспечивающих снижение поверхностного натяжения на границе вода-воздух и облегчения образования коллоидной системы. В качестве ПО используют соли органических сульфокислот, фторированных соединений и др. В частности, известны ПО-1Д, ПО-ЗАИ, ПО-6К - для тушения нефтепродуктов, твердых материалов, а также ПО-1С, ПО «Форэтол» - для тушения полярных ЛВЖ (спиртов, эфиров, ацетона и др.).

Воздушно-механическая пена отличается низкой электропроводностью, безвредностью для людей, животных, высокой эффективностью, экономичностью получения. Ее широко применяют для тушения нефтепродуктов, других легковоспламеняющихся жидкостей, а также различных твердых металлов и веществ, пожаров класса А и В (рис. 26).

Воздушно-эмульсионная пена представляет собой разновидность механической пены, в заряд которой входит большое количество поверхностно-активных веществ, а также антифриз, органические и неорганические добавки, расширяющие область ее применения и позволяющие получить водную эмульсию кратностью ниже 4.

Изинертных разбавителей для тушения пожаров (чаще в замкнутых объемах) применяют диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы. Их огнетушащая концентрация в воздухе колеблется в пределах 30-40 %. Газы хранят в сжиженном состоянии в баллонах (в таком виде они занимают меньший в 500 раз объем и их легче подавать в зону горения).

Рис. 26. Система пожаротушения с помощью воздушно-механической пены

на военно-воздушной базе «Иглин» во Флориде

Диоксид углерода при выпуске из баллона переходит в твердое состояние в виде белых хлопьев с температурой минус 78,5 °С, а в зоне горения - в газообразное, отбирая теплоту (570 кДж на 1 кг твердого диоксида углерода) и проявляя охлаждающее действие. Он токсичен, при содержании в воздухе до 10 % опасен, а 20 % - смертельно опасен для человека (смертельно опасная концентрация для человека ниже огнетущащей). Такая концентрация может наступить при длительном применении его в помещениях очень малого объема.

Гомогенные ингибиторы представляют собой соединения атомов углерода и водорода, атомы водорода в них частично или полностью замещены атомами галоидов (фтор, хлор, бром). К ним относятся тетрафтордибромэтан (хладон 114 В2), бромистый метилен, трифтордибромэтан (хладон 13В1) и др. Их огнетушащее действие основано на химическом торможении реакции горения (обрыв ее цепной реакции). Поэтому галоидоуглеводородные составы называют также ингибиторами или флегматизаторами. Область их применения очень разнообразна, эффективность в несколько раз выше воды, инертных газов. Основной недостаток - токсичность (при попадании на кожу и вдыхании). В последнее время выяснилось, что некоторые хладоны являются экологически вредными веществами, разрушающими озоновый слой Земли. Причем именно наиболее эффективные при пожаротушении бром содержащие хладоны оказались наиболее вредными. Содержащие только фтор хладоны не оказывают разрушающего действия на озоновый слой. Из-за экологической вредности бромхлорсодержащие хладоны согласно решениям международных форумов должны быть изъяты из употребления. Предпринятые во многих странах поиски альтернативы хладонам привели к созданию ряда так называемых «чистых» средств объемного тушения. Наиболее приемлемыми из них оказались полностью фторированные углеводороды C 4 F 10 (перфторбутан) и (перфторциклобутан), а также хладоны 23(CF 3 Н), 125(С 2 F 5 Н) 227(C 3 F 7 H). По огнетушащей способности они примерно в два раза уступают бромхладонам и поэтому не могут в полной мере удовлетворить потребности практики.

Повышения эффективности подобных огнетушащих средств можно достигнуть путем совмещения указанных хладонов с веществами, обладающими ингибирующими горение свойствами и являющимися экологически безвредными. При этом достигается эффект синергизма, заключающийся в нелинейном усилении огнетушащего действия таких комбинаций. На основе этих представлений разработан новый газовый состав ТФМ-18И, представляющий комбинацию хладона 23 (90 % масс.) и йодистого метила (10 % мас.). Йодсодержащий компонент является экологически чистым ингибитором горения, благодаря чему огнетушащая способность состава оказалась на 30 % выше хладона 23.

Гетерогенные ингибиторы (порошковые составы) получили наибольшее распространение в связи с высокой эффективностью тушения практически всех веществ и материалов, универсальностью и экономичностью.

Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли (карбонаты и бикарбонаты натрия и калия, фосфорноаммонийные соли, хлориды натрия и калия и др.) с различными добавками, препятствующими слеживанию и комкованию. К достоинствам порошков относятся их высокая огнетушащая способность и универсальность (возможность тушения различных материалов, в том числе таких, которые нельзя тушить водой, пенами, хладонами). Механизм огнетушащего действия порошков заключается в ингибировании процесса горения из-за гибели активных центров пламени на поверхности твердых частиц или в результате их взаимодействия с газообразными продуктами разложения порошков.

Для тушения пожаров класса А применяют порошок АВСЕ (основной компонент фосфорно-аммонийные соли), для пожаров классов В, С и Е - порошки ВСЕ (бикарбонат натрия или калия, сульфат калия и др.) или АВСЕ, для пожаров класса Д - порошок Д (хлорид калия, графит).

Комбинированные составы соединяют в себе свойства различных огнетушащих веществ и, как правило, состоят из дешевых носителей и сильных ингибиторов горения. К таким составам относятся водогалоидоуглеводородные эмульсии, комбинации воздушно-механической пены с бромхладонами, газожидкостные смеси хладонов 114В2 (жидкость) и 13В1 (газ), комбинированные азотно-хладоновый и углекислотно-хладоновый составы для объемного тушения. Применение комбинированных составов позволяет значительно повысить эффективность тушения пожаров.

В последнее время все более широкое применение находит принципиально новое средство объемного тушения - аэрозольный огнетушащий состав (АОС), получаемый сжиганием твердотопливной композиции (ТТК) окислителя и восстановителя (горючего). В качестве окислителя обычно используются неорганические соединения щелочных металлов (преимущественно нитрат (KNO 3) и перхлорат (KСlO 4) калия), в качестве горючего-восстановителя - органические смолы (например, такие, как эпоксидная, идитол и т. п.). Эти ТТК могут гореть без доступа воздуха. Образуемый в качестве продукта сгорания аэрозоль состоит из газовой фазы - преимущественно диоксида углерода - и взвешенной конденсированной фазы в виде тончайшего порошка, аналогичного огнетушащим порошкам на основе хлорида и карбоната калия и отличающегося от обычных порошков значительно большей дисперсностью (размер частиц обычных порошков около 5 ∙ 10 –5 м, а твердых частиц в АОС - около 10 –6 м, т. е. различие примерно в 50 раз).

Заранее изготавливать, а главное, хранить порошок с размером частиц
10 –6 м из-за склонности к слеживанию практически невозможно. Получаемый в момент пожара АОС благодаря большой дисперсности отличается исключительно высокой огнетушащей способностью, в 5-8 раз превышающей огнетушащую способность наиболее эффективных средств пожаротушения - огнетушащих порошков и хладонов, и более чем на порядок все другие средства (CO 2 , N 2 , C 4 F 10 и др.).

АОС оказался наилучшей альтернативой экологически вредным хладонам. Помимо высокой эффективности АОС характеризуются низкой токсичностью, отсутствием экологической вредности и коррозионной активности, легкостью использования в системах автоматики, отсутствием необходимости в сосудах под давлением и в системах распределительных трубопроводов. Благодаря этим качествам применение АОС оказалось значительно более экономичным, чем все другие способы пожаротушения.

Свойства АОС в сравнении с другими средствами объемного тушения показаны в табл. 8.

Таблица 8. Аэрозольный огнетушащий состав

в сравнении с другими средствами объемного тушения

К достоинствам АОС, по сравнению со всеми другими средствами объемного тушения, относится также возможность тушения пожаров подкласса А1 (тлеющие материалы). Эта возможность обеспечивается при времени разгорания очага пожара не более 3 мин. При более длительном времени очаг уходит в глубь материала так далеко, что его не достигают даже мельчайшие частицы АОС.

Наряду с достоинствами АОС обладает и недостатками, связанными с высокой температурой АОС (1500 К) и с наличием открытого форса пламени.

Первый недостаток обусловливает снижение огнетушащей способности из-за того, что горячий аэрозоль конвективно всплывает под потолок и только по мере охлаждения достигает очагов пожара на нижней отметке помещения. Исследования показали, что в помещении высотой 3 м время тушения нижних очагов составило около 3 мин. За это время заметное количество аэрозоля теряется через неплотности. При большей высоте помещения время достижения нижних очагов будет еще больше.

Второй недостаток не позволяет использовать АОС в помещениях категорий А и Б и, кроме того, при ложном срабатывании форс пламени может вообще оказаться причиной пожара (что неоднократно имело место с генераторами типа СОТ).

Для устранения этих недостатков созданы специальные генераторы типа «Габар», с помощью которых температура АОС снижается до 140-200 °C, ликвидируется открытый форс пламени. Испытания генерато­ров показали, что они успешно тушат пожары классов А1, А2, В1, B2, С и Е с удельным расходом около 0,045-0,1 кг/м 3 (в зависимости от степени герметичности защищаемого объекта), а также являются взрывобезопасными и решением Госгортехнадзора России допущены к защите взрывопожароопасных объектов химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей отраслей промышленности.

Покрывала, песок и землю применяют для тушения небольших очагов горения. Их огнетушащий эффект основан на изолировании горючих веществ от кислорода воздуха.

Пожар – непредсказуемое явление, которое может возникнуть в любой момент. Последствия его страшны для жизни и здоровья людей. Пугает и то, что нет абсолютно безопасных мест, которые были бы ограждены от возгорания. В связи с этим установлены жесткие требования по соблюдению правил пожарной безопасности и оснащения зданий любого предназначения средствами пожаротушения. Чтобы справиться со стихией огня, следует обладать специфическими знаниями о его свойствах и методах ликвидации, а также знать, какие существуют средства пожаротушения. Классификация и их применение будут рассмотрены в статье.

Общая характеристика и разновидности

Пожарная техника современной цивилизации разнообразна. Она представлена моделями для профессионального тушения крупных площадей возгорания, автоматическими установками борьбы с только начавшимся пожаром, а также простыми в применении первичными средствами. Характеризовать их стоит, разделяя на группы, в зависимости от конструкции и области применения.

Классификация технических средств пожаротушения по принципу их размещения выглядит следующим образом:

• Мобильные используются для профессионального пожаротушения. Этот метод основывается на использовании специалистами транспортных средств (вертолеты, судна, автомобили). Их действие направлено на подачу воды или вещества, которым выполняется тушение, под напором к месту возгорания.
• Полустационарные позволяют тушить пожар, передвигаясь по территории на незначительные расстояния.
• Стационарные – трубопроводы, наполняемые водой, пеной или паром, реагирующие на температуру в помещении. Работают такие установки в автоматическом или ручном режиме. После их запуска включаются насосы, которые подают вещество для тушения пожара. Устанавливаются обычно на суднах, в производственных цехах и торгово-развлекательных центрах.
• Первичные – средства для борьбы с мелкими возгораниями и только начавшимся пожаром. Они мобильны и легки в применении.

Средства пожаротушения, классификация и их применение должны быть изучены в рамках техники безопасности каждым сотрудником предприятия вне зависимости от его направленности.

Чем гасят пламя?

Простейшим средством для тушения пожара является вода. Это доступный метод, который позволяет понизить температуру пламени и таким образом уменьшить очаг возгорания. Вода – первое, что приходит на ум в критической ситуации. Однако не стоит забывать о том, что она совместима не со всеми видами пожаров. Ее нельзя использовать для химических веществ большой плотности (бензина, толуола, керосина), а также для ликвидации электрического возгорания. При тушении любых химических веществ стоит учитывать тот факт, что вода может вступить в реакцию с некоторыми щелочами, в результате которой образуются токсичные и взрывоопасные газы. Именно поэтому средства пожаротушения, классификация и их применение должны быть особенно тщательно изучены работниками промышленного сектора.

Для профессионального тушения пожаров, возникших в закрытых помещениях, объемом до 500 кубических метров эффективным способом станет применение водяного пара. В течение короткого времени помещение полностью заполняется им, температура внутри разогревается до 85 градусов по Цельсию. Это способствует снижению концентрации кислорода в воздухе, который напрямую регулирует интенсивность пламени. Процесс горения угнетается, и пламя довольно быстро затухает.

Первичные средства пожаротушения наравне с мобильной техникой могут быть заполнены воздушно-механической пеной, которая применяется для тушения твердых материалов и горючих жидкостей. Она состоит из воды, воздуха (90 %) и поверхностно-активного вещества – пенообразователя. Содержимое средств тушения может состоять и из пеногенераторного порошка, способствующего образованию химической пены, которая угнетает процессы горения.

Зачастую при тушении пожаров используют дымовые газы, двуокись углерода или азот. Они действуют подобно водяному пару, снижая концентрацию кислорода в воздухе, лишая огонь источника продолжения процесса горения.

Характеристика специализированных средств тушения

Мобильные установки пожаротушения предназначены для борьбы с мелкими и крупными пожарами в любых условиях. Они обеспечивают специалистам перемещение и подачу вещества с различного расстояния. Основное количество специализированных средств состоит из транспорта: автомобилей, поездов, вертолетов, суден. Их конструкция основывается на использовании мотопомпы, состоящей из двигателя и насоса, которые позволяют подавать жидкость из емкости в шланги или распылители, направляемые на огонь. Современные транспортные установки пожаротушения позволяют перевозить дополнительный инвентарь, а также личный состав пожарной станции. Для предотвращения пожаров в городе обычно используются автомобили, при крупных инцидентах – вертолеты.

Пожарные поезда применяются для ликвидации возгораний и борьбы с огнем недалеко от железнодорожных путей и в основном используются при тушении пожаров в связи с авариями или природной стихией. Вертолеты отлично справляются с глобальными очагами возгорания. Они широко применяются в периоды лесных пожаров или при любых крупных инцидентах. Судна применяются в случаях возгорания другого водного транспорта или промышленных установок.

Первичные средства пожаротушения: классификация и их применение

Первичными называют специальные устройства, инструменты или материалы, которые используются при ликвидации начальной стадии возгорания. Эти приспособления вернее всего называть средствами огнетушения, так как они способны справиться с пламенем, но не могут потушить возникший пожар. Они создаются для предотвращения возгорания и первичной борьбы с огнем. При помощи их справиться с ситуацией сможет любой человек, хоть немного знающий принцип устройства и использования. В случае если предотвратить возгорание не удалось, и огонь не гаснет, следует немедленно покинуть помещение и оставить попытки борьбы с ним. Сразу же нужно вызвать соответствующую службу. Устранение пожара не под силу людям без специального оборудования и подготовки.

Первичные средства пожаротушения можно встретить в любом здании. Они располагаются на видном месте, а персонал проинструктирован и четко знает, как ими пользоваться в экстренной ситуации. Противопожарный арсенал «подручных» средств состоит из:

• огнетушителей;
• инвентаря (лопата, багры, ломы, топоры);
• песка, кошмы;
• емкостей с водой;
• пожарных кранов.

Необходимые средства пожаротушения располагаются в специальных шкафах, тумбочках или ящиках. Обычно они покрашены в красный цвет, чтобы их было легко найти. Содержимое шкафов сформировано в зависимости от классификации приборов и их типа. Места размещения первичных средств пожаротушения выбираются исходя из их доступности и возможной области возгорания.

Эксплуатация пожарного крана

Пожарный кран – один из простейших методов эффективной борьбы с огнем при тушении водой. Мера безопасности применяется в помещениях самого разного предназначения: от жилых и бытовых до промышленных и хозяйственных. Устройство, по сути, обеспечивает подачу воды с возможностью регулировать величину ее потока и мощность струи. Это своеобразное связующее звено между пожарным гидрантом или водопроводной сетью и помещением.

Создано немало требований и норм установки, которые регулируют порядок размещения кранов, правила эксплуатации и плановых проверок. Пожарный кран приводится в действие при помощи двух человек: один держит рукав, а второй открывает вентиль. Все элементы соединения и комплектации должны быть однотипными и беспрепятственно приводиться в действие.

Пожарный рукав рекомендуется сохранять сухим. Он должен быть сложен в виде гармошки или двойной скаткой. Недопустимо использовать пожарный кран для обеспечения хозяйственных и бытовых нужд. Размещаются они в специальных шкафах, встроенных или навесных, имеющих отверстия для проветривания, а также осмотра и опломбирования без вскрытия. На дверце шкафа указывается буквенный индекс «ПК», номер порядковый крана и данные о телефоне пожарной службы и охраны.

Проверка средств пожаротушения в виде пожарного крана выполняется не реже одного раза в полгода путем визуального осмотра и приведения в рабочее состояние для оценивания работоспособности.

Песок и материалы

Распространенным методом борьбы с огнем после воды является песок. Он недорогой, его легко хранить и использовать. Песок применяется для эффективного тушения масел, жидких горючих веществ или устранения небольших очагов возгорания твердых материалов. Несмотря на простоту использования и приобретения, противопожарный инвентарь такого типа должен храниться в определенных условиях с соблюдением требований, среди которых:

• размещение в ящиках объемом 0,5-3 кубических метра с широкой крышкой, обеспечивающей свободный доступ к содержимому;
• установка тары в местах, недоступных воздействию влаги;
• проверка пригодности материала 2 раза в год.

При тушении воспламеняющихся жидкостей песок следует насыпать не на очаг горения (будет разбрызгиваться), а по границам возгорания. Противопожарный инвентарь (лопата, ковши) располагается вместе с песком в пожарном щите.

Защитить средства пожаротушения, а также справиться с небольшими очагами возгорания можно при помощи кошмы, войлока или асбестового полотна. Площадь таких материалов должна составлять метр на метр, а сами они пропитываются антипиренами. Хранятся полотна свернутыми в металлических ящиках, недоступных для влаги.

Вспомогательные инструменты

При борьбе с огнем могут понадобиться дополнительные инструменты, которые располагаются в доступных местах внутри помещения. Это своеобразные навесные или встроенные шкафы, содержимое которых хорошо видно – пожарные щиты. Кроме полезных предметов они содержат информацию о телефонных номерах отделения пожарной службы и охраны, опись содержимого, данные лица, ответственного за эксплуатацию и порядковый номер щита с индексом «ПЩ». Обычно в них находится противопожарный инвентарь для тушения водой и песком (ковши, лопаты), а также инструменты для отделения горящих конструкций или вскрытия помещения: топоры, ломы, багры.

Дверцы шкафа или иные закрывающиеся элементы пломбируют, но так, чтобы их легко можно было открыть в экстренной ситуации. При установке любого инвентаря и противопожарного оборудования необходимо помнить, что требования к средствам пожаротушения в первую очередь касаются их доступности.

Огнетушители

Что относится к средствам пожаротушения универсального типа? Конечно же – огнетушители. Для их хранения не требуется много места, а применение не представляет большой сложности. Они содержат вещества, которые способствуют тушению разного типа воспламенения. В экстренной ситуации не нужно будет вспоминать о том, стоит ли поливать очаг водой или посыпать песком, не станет ли от этого только хуже. Огнетушитель подходящего типа поможет и при электрическом возгорании, тушении твердых материалов, металлов и жидкостей самого разного происхождения.

По составу различают:

Применение первичных средств пожаротушения в виде огнетушителя может несколько отличаться. Однако общий принцип действия обычно схож:

• Снять пломбу и извлечь предохранительную чеку.
• Обеспечить доступ к кнопке или рычагу огнетушителя.
• Направить на очаг возгорания струю вещества при помощи шланга или насадки-раструба.

Баллоны располагают на видных и доступных местах поблизости с эвакуационными выходами на высоте не более 1,5 метра от пола. Огнетушители, разрешенные к эксплуатации, имеют инвентарные номера, бирки и маркировку на корпусе, а также опломбированы. За использованием баллона или повреждением пломбы должно последовать направление огнетушителя на техническое обслуживание в целях проверки исправности и перезарядки.

Автоматическое пожаротушение

Автоматические установки являются универсальным методом предотвращения возгорания и оповещения о событии людей, находящихся в помещении. Оборудование определяет первые признаки возникновения огня и подает сигнал о внештатной ситуации на пульт пожарной сигнализации. Системы АПС (автоматической пожарной сигнализации) реагируют на дым или повышение температуры и действуют круглосуточно. При обнаружении угрозы срабатывает автоматическое пожаротушение путем распыления или подачи веществ в виде жидкости, пены или газа. Установка того или иного типа АПС производится в зависимости от местонахождения системы и характера предполагаемой угрозы.

АПС требует ежемесячного тестирования и проведения планово-предупредительных диагностических и ремонтных работ. Регулярное обслуживание АПС является залогом ее правильного функционирования и обеспечения безопасности.

Контроль над первичными средствами пожаротушения

Порядок размещения, количества и использования средств для борьбы с огнем и мелкими очагами возгорания регламентируются рядом нормативных документов (ФЗ-315, ФЗ-123, НПБ 110-03, СНиП 21-01-97, ГОСТы). Отвечает за организацию, контроль и применением средств инженер пожарной безопасности. Основным документом, содержащим правила пользования средствами пожаротушения и их хранением, является одноименная инструкция пожарной безопасности. Инженер разрабатывает инструкции и обучает согласно им персонал, ведет журнал пожарной безопасности, проводит проверки средств пожаротушения.

Разработанный алгоритм действия пожаротушения позволяет эффективно справляться с очагами возгорания и обеспечить безопасность людям, находящимся неподалеку. Изобилие технических средств огнетушения обеспечивает любое помещение необходимым оборудованием для первичной борьбы с пламенем. Предотвращение пожара – работа специалистов с применением более серьезной техники, поэтому если справиться с огнем подручными средствами не удается, стоит подумать о собственной безопасности и передать дело профессионалам.

Тушение пожара представляет собой комплексные меры, направленные на устранение возгорания.

Все имеющиеся способы по ликвидации любых возникающих воспламенений вне зависимости от причин их появления строятся на следующих базисных принципах:

1. Ограничить доступ кислорода в очаг возгорания, чтобы избежать распространения огня.
2. Не допустить попадания в место возгорания горючих веществ и материалов с низкими огнеупорными характеристиками.
3. Место возгорания должно быть максимально охлаждено, идеальной температурой является та, которая ниже температуры воспламенения.
4. Все горючие вещества, если не удалось избежать их попадания в место воспламенения, должны быть разбавлены любыми негорючими составами.
5. Постараться замедлить скорость протекания любых химических реакций в огне.
6. Использовать механические способы для срывания пламени.

Средства

Для тушения любых разновидностей пожаров используются средства, которые обладают охлаждающими и огнегасительными свойствами.

Ниже рассматриваются наиболее распространенные их разновидности:

1. Вода, без сомнения, занимает лидирующую позицию в данном списке, которая обусловлена в первую очередь ее распространенностью и доступностью. Эффект достигается во время попадания на огонь или горячую поверхность после чего вещество быстро нагревается и подлежит процессу испарения, а вместе с собой оно забирает и значительное количество теплоты, что способствует затуханию возгорания. Обычно вода применяется для тушения различных твердых объектов или в местах, где причиной пожара является воспламенение тяжелых продуктов нефтяного происхождения. При этом тушение огня является не единственным способом применения данного средства, его еще используют для охлаждения предметов вокруг места возгорания и увеличения уровня их огнестойкости, а также для создания специальных завес, которые не дают распространяться огню. Если использовать тонкое распыление воды, то она будет эффективна и для тушения горящих жидкостных веществ, что лишний раз доказывает ее универсальность в данном деле.
2. Пена является вторым по популярности средством для тушения пожаров. Существует химическая разновидность, в состав которой входят различные растворы, имеющие кислотное и щелочное происхождение, и воздушно-механический вид пены, состоящий из воздуха, воды и небольшого количества пенообразователя. Является универсальным средством, которым можно тушить любые объекты вне зависимости от их структуры, а также выполняет сразу ряд важных функций: снижает температуру горящих предметов, блокирует очаг пожара и в значительной степени ограничивает поступление к нему кислорода.
3. Негорючие разновидности газов также доказали свою эффективность при тушении многих разновидностей воспламенений. Чаще всего для этих целей задействуется азот или водяной пар. Главным преимуществом такого средства является его абсолютная универсальность и высокая эффективность при гашении очагов пожаров. В частности, при помощи негорючих газов можно тушить даже горящие электроустановки, когда запрещено использование воды или любых разновидностей пены.
4. Водные растворы солей, которые обладают хорошими способностями погашения открытого огня. Наиболее часто применяются растворы аммония или различных хлоридов кальция. Основной эффект достигается благодаря выпадению солевого остатка, который способствует возникновению непроницаемых пленок на поверхности. Это не только тушит пламя, но также не дает попадать кислороду в место возгорания и не позволяет пожару распространяться на более значительные площади.
5. Специальные противопожарные порошки. При использовании автоматизированных пожарных систем с такими средствами необходимо знать, что они делятся на разные виды, которые различаются по составу, некоторые могут быть опасными для человека, другие нет. При этом большинство порошков вытесняют кислород из помещения, поэтому возникает риск удушья. Наиболее эффективны подобные средства при тушении ряда разновидностей металлов и других материалов, которые нельзя гасить иными способами, в том числе, с использованием воды или пены.
6. Галоидоуглеводородные химические составы, которые состоят из ряда различных соединений. Наиболее часто используются при тушении пожаров в холодных условиях, поскольку обладают невосприимчивостью к низким температурным режимам. В стандартных условиях такие смеси часто применяют для тушения электроустановок и щитков, находящихся под высоким напряжением, так как большинство других средств в таких случаях применять нельзя. Эффективность применения галоидоуглеводородных составов обуславливается значительной плотностью их структуры.

Пожарная техника

На сегодняшний день существует большое количество разновидностей пожарной техники, основными являются:

1. Огнетушитель по праву считается самым популярным и распространенным видом пожарной техники. В соответствии с ГОСТом он является переносной или передвижной разновидностью устройства, предназначенного для полной ликвидации очага воспламенения. Эффект достигается путем приведения его в рабочее состояние и распространения противопожарного средства, содержащегося в нем. На сегодняшний день существует много разных типов огнетушителей, классифицируются они в основном по виду противопожарных веществ, которые в них содержатся. Наиболее распространены устройства с зарядом водного раствора, различных химических веществ или пенного состава.
2. Пожарные краны являются особым видом оборудования, которое представляет собой составную часть инженерных коммуникаций, предназначенных для устранения огня, в том числе, рукавных линий или разветвлений.
3. Пожарный гидрант представляет собой специфическое устройство, главным предназначением которого является отбор водных ресурсов из системы водопровода для тушения возникший возгораний. Разделяют подземные и надземные разновидности гидрантов.
4. Пожарный кран является не просто техникой, а целым комплектом, в состав которого входит клапан, вмонтированный в систему трубопровода специального назначения, и пожарный рукав со стволом. По видам все краны разделяют на внутренние и наружные.
5. Пожарная колонка представляет собой устройство съемного типа, которое монтируется на гидрант.

Противопожарное водоснабжение

Под данным термином понимается комплексное принятие экстренных мер, направленных на оперативное снабжение водой пожарной техники, а также прочих устройств и потребителей водных ресурсов, предназначенных для ликвидации возникшего возгорания.

Функционирование данных систем происходит по принципу возникновения напора в трубах после сообщения о воспламенении, для обеспечения эффективности подобных мер в помещениях устанавливают дополнительные насосы, позволяющие устранять огонь на любой высоте без помощи со стороны пожарных машин.

Обычно выделяют две разновидности противопожарного водоснабжения:

1. Водопроводные системы с низким уровнем давления обязательно требуют наличия насосов, обладающих подключением к гидрантам. В качестве соединительного элемента для этих двух устройств используются специальные всасывающие рукава.
2. Водопроводные системы с высоким уровнем давления транспортируют водные ресурсы от гидрантов к непосредственно месту воспламенения, в качестве вспомогательного элемента для этого используются пожарные рукава. Напор при этом возникает благодаря работе насосной станции и для достижения необходимого уровня ему требуется не более 5 минут.

Торфяные и лесные пожары

Эти две разновидности пожаров являются наиболее опасными, к тому же их возникновение зачастую тяжело предсказать, а процесс тушения возникших возгораний отличается своей сложностью.

Для ликвидации как лесных, так и торфяных возгораний применяется единая разработанная тактика, которая представляет собой следующий алгоритм действий:

1. Проведение локализации пожара, что является самой сложной частью данного процесса. Традиционно делится на несколько операций: первая заключается в тушении кромки пожара, что не дает ему распространяться на большие площади, а вторая представляет собой монтаж заградительных канав и полос.
2. Осуществление процесса дотушивания возникшего пожара, основным моментом которого является устранение главных очагов огня.
3. Заключительной частью является окарауливание, которое представляет собой тщательное изучение всей площади возгорания, а также ближайших территорий с целью нахождения опасных участков и принятия соответствующих мер.

При горении твердых и жидких горючих веществ различают три стадии развития пожаров: начальная, вторая, третья.

Начальная стадия неустойчива, температура в зоне пожара сравнительно низкая, площадь очага горения 1-2 м2. Горение может быть быстро прекращено первичными средствами тушения.

Вторая стадия развития пожара, когда горение переходит в устойчивую форму, повышается температура и пламя. Тушение проводят водяными или пенными струями или большим числом первичных средств тушения.

Третья стадия имеет высокую температуру, площадь горения, обрушения конструкций.

Пожар, безусловно, легче ликвидировать в его начальной стадии, приняв меры к локализации очага, но лучше его не допустить, чем тушить.

Рассмотрим основные способы тушения пожаров и применяемые при этом огнегасительные вещества. Способы и приемы прекращения горения в условиях пожара основаны на:

• а) прекращении доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха);
• б) охлаждении зоны горения ниже температуры самовоспламенения с помощью химической пены;
• в) механическом срыве пламени сильной струей газа или воды.

Огнегасителъными называют вещества, которые при введении в зону сгорания прекращают горение.

Основные огнегасящие вещества и материалы - это вода и водяной пар, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, негорючие газы, галоидоуглеводородные огнегасительные составы и сухие огнетушащие порошки.

Наиболее распространенным веществом, применяемым для тушения пожара, является вода. Она снижает температуру очага горения. При нагреве до 100°С 1 литра воды поглощается приблизительно 4 105Дж теплоты, а при испарении - 22 105Дж. Из 1 литра воды образуется около 1700 л пара, который препятствует доступу кислорода к горящему веществу. Вода, подаваемая к очагу горения под большим давлением, механически сбивает пламя, что облегчает тушение пожара. Воду не применяют для тушения щелочных металлов (натрия, калия), карбида кальция, а также легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, плотность которых меньше плотности воды (бензин, керосин, ацетон, спирты, масла и др.), так как они всплывают на поверхность воды и продолжают гореть на поверхности. Вода хорошо проводит электрический ток, поэтому ее не используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением (это приводит к короткому замыканию). Водяной пар можно применять для тушения ряда твердых, жидких и газообразных веществ. Наибольший эффект от применения водяного пара достигается в помещениях, объем которых не превышает 500 м3, а также при пожарах, возникших на небольших открытых площадках. ;

Химические и воздушно-механические пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не взаимодействующих с водой. Одной из основных характеристик этих пен является их кратность, т.е. отношение объема пены к объему ее жидкой фазы.

Воздушно-механическую пену получают в специальных пенообразующих аппаратах с использованием пенообразователей (ПО-1С, ПО-6К, ПО-ЗА, «САМПО» и др.). Различают воздушно-механическую пену низкой (до 20), средней (20-200) и высокой (свыше 200) кратности. Воздушная пена, полученная пенообразователем ПО-1С и некоторыми другими, пригодна для тушения некоторых ЛВЖ и ГЖ (спиртов, ацетона, эфиров и др.).

Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователя. Она состоит |из водного раствора минеральных солей, пенообразователя и пузырьков углекислого газа. Ее стоимость выше, чем воздушно-механической пены, поэтому использование химической пены при пожаротушении имеет тенденцию к сокращению. При тушении пожаров пеной покрывают горящие вещества, препятствуя тем самым поступлению горючих газов и паров к очагу горения.

Применение инертных и негорючих газов (аргон, азот, галоидированные углеводороды и др.) основано на разбавлении воздуха и снижении в нем концентрации кислорода до значений, при которых горение прекращается. Так, углекислый газ (диоксид углерода) используется для тушения горящих складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, электрооборудования, печей и др. Его нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, тлеющих материалов и некоторых других. Для тушения этих материалов лучше применять аргон, а в некоторых случаях и азот. Высокими огнегасительными свойствами обладают и галоидированные углеводороды (хладоны, бромистый этил и др.).

К числу жидких огнегасительных веществ относятся водные растворы некоторых солей, например, бикарбоната натрия, хлористого кальция, хлористого аммония, аммиачно-фосфорных солей и др. Их действие при тушении пожара основано на образовании на поверхности горящего материала изолирующих пленок, возникающих при испарении из растворов солей воды. Эти пленки препятствуют проникновению кислорода к поверхности горящего материала. Кроме того, на испарение воды затрачивается значительное количество теплоты, что приводит к понижению температуры очага горения. При разложении некоторых солей в результате горения в воздухе выделяются негорючие газы, снижающие концентрацию кислорода.

Порошковые огнегасительные составы препятствуют поступлению кислорода к поверхности горящего материала. Их используют для тушения небольших количеств различных горючих веществ и материалов, при тушении которых нельзя применять другие огнесительные средства. Примером этих материалов могут служить хлориды калия и натрия, порошки на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия.

Средства пожаротушения подразделяют на первичные, стационарные и передвижные (пожарные автомобили).

Первичные средства используют для ликвидации небольших пожаров и загорания. Их обычно применяют до прибытия пожарной команды. К первичным средствам относятся передвижные и ручные огнетушители, переносные огнегасительные установки, внутренние пожарные краны, ящики с песком, асбестовые покрывала, противопожарные щиты с набором инвентаря и др. Для размещения первичных средств пожаротушения устраивают специальные пожарные щиты белого цвета с красной окантовкой.

Различают ручные огнетушители (до 10 л) и передвижные (свыше

25 л). В зависимости от вида огнегасительного средства, находящегося в огнетушителях, они делятся на жидкостные, углекислотные, химические пенные, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные.

Жидкостные огнетушители заполнены водой с добавками, углекислотные - сжиженным диоксидом углерода, химические пенные - растворами кислот и щелочей, хладоновые - хладонами (например, марок 114В2, 13В1); порошковые огнетушители заполнены порошковыми составами. Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его объем в литрах.

Различают следующие виды углекислотных огнетушителей:

• а) ручные - ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8,
• б) передвижные - ОУ-25. ОУ-80, ОУ-400.

Эти огнетушители используют для тушения загорания некоторых материалов и электрических установок, работающих под напряжением до 1000 В. Электроустановки запрещено тушить пенным огнетушителем.

Воздушно-пенные огнетушители маркируются как ОВП (например, ручные ОВП-5 и ОВП-10). Их используют для тушения загорания ЛВЖ, ГЖ, большинства твердых материалов (кроме металлов). Их нельзя использовать для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

Хладоновые огнетушители маркируются как ОХ (например, ОХ-3, ОХ-7) или ОАХ-0,5 (в аэрозольной установке).

Порошковые огнетушители маркируются как ОПС. Их используют для тушения металлов, ЛВЖ, ГЖ, кремнийорганических материалов, установок, работающих под напряжением до 1000 В.

Комбинированные огнетушители (например, типа ОК-10) используют для тушения горящих ЛВЖ и ГЖ. Их заряжают порошковыми составами ПСБ-3 и воздушно-механической пеной.

Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Они |запускаются автоматически или с помощью дистанционного управления. Эти установки заправляются следующими огнетушащими средствами: водой, пеной, негорючими газами, порошковыми составами или паром. |К автоматическим установкам водяного пожаротушения относятся спринклерные и дренчерные установки. Отверстия, через которые вода поступает в помещение при пожаре, запаяны легкоплавкими сплавами. Эти сплавы плавятся при определенной температуре и открывают доступ распыляемой воде. Каждая головка орошает помещение и находящееся в нем оборудование площадью до 9 м2. Например, белый цвет головки указывает, что температура вскрытия ее равна 720С, а красный - 1820С.

В тех случаях, когда целесообразно подавать воду на всю площадь помещения, в котором возник пожар, применяют дренчеры, которые также представляют собой систему труб, заполненную водой, оборудованную распылительными головками-дренчерами. В них, в отличие от спринклерных головок, выходные отверстия для воды (диаметром 8, 10 и 12.7 мм) постоянно открыты. Спринклерные головки приводят в действие открыванием клапана группового действия, который в обычное время закрыт. Он открывается автоматически или вручную (при этом дается сигнал тревоги). Каждая спринклерная головка орошает 9-12 м2 площади пола. Система работает следующим образом.

Пожарный датчик (извещатель) реагирует на появление дыма (дымовой извещатель), на повышение температуры воздуха в помещении (тепловой извещатель), на излучение открытого пламени (световой извещатель) и т.д. и подает сигнал включения системы подачи огнетушащих веществ, которые подаются к очагу загорания.

Пожарные датчики (извещатели) могут быть как ручными (пожарные кнопки, устанавливаемые в коридорах помещений и на лестничных площадках), так и автоматическими. Последние, как уже сказано выше, подразделяются на тепловые, дымовые и световые.

В дымовых извещателях используют два основных способа обнаружения дыма - фотоэлектрический и радиоизотопный. Так, дымовые фотоэлектрические (ИДФ-1 М) и полупроводниковые (ДИП-1) действуют на принципе рассеивания частицами дыма теплового излучения. Радиоизотопные извещатели дыма (РИД-1) основаны на эффекте ослабления ионизации межэлектродного промежутка заряженными частицами, входящими в состав дыма. Один дымовой извещатель устанавливается на 65 м2 защищаемой площади. Имеются комбинированные извещатели (КИ), реагирующие на теплоту и дым.

Сигнал от пожарных извещателей передается на пожарные станции, наиболее распространенные из них - ТЛО-10/100 (тревожная лучевая оптическая) и «Комар - сигнал 12 АМ» (концентратор малой вместимости). В качестве передвижных средств пожаротушения используются пожарные автомобили (автоцистерны и специальные).

Горящие фонтаны нефти и газа тушат после подготовительных работ к их закрытию (прекращению поступлению нефтепродуктов). Затем применяют подземные взрывы, применение пожарных танков, пушек, тушение пенными огнетушителями.

При проведении геологоразведочных работ в лесу в пожароопасный период (весна, осень) опасность представляют лесные пожары. Различают низовой, верховой и подземные лесные пожары.

При верховом пожаре возникают мощные конвекционные потоки, которые поднимаются в воздух и относят искры до 200 м. Эти расстоянием определяется ширина естественных и искусственных преград (реки, озера, болота и т.д.). Скорость горения - более 8-10 км/час, температура 11000С. В 2003 году в России было 26 тысяч лесных пожаров. Лес сгорел на площади 630 тыс. га.

Работа в малообжитых, труднодоступных и горно-таежных местностях имеет свои особенности и трудности в профилактике и тушении пожаров. Именно поэтому общие требования пожарной безопасности для всех организаций и предприятий дополнительно излагаются в Правилах пожарной безопасности для геологоразведочных организаций и предприятий, а также во Временном положении о мерах по обеспечению пожарной безопасности персонала геологоразведочных организаций при работе в лесах. Согласно этим документам, руководители организаций приказом назначают ответственных за пожарную безопасность на каждом объекте работ.

При низовом пожаре выгорает лесная подстилка (моховой и травяной покров, кустарник, валежник). Ширина полосы горения не превышает первых десятков метров, высота пламени достигает 2 м. Естественными и искусственными преградами распространения низовых пожаров служат полосы шириной 1-2 м, не содержащие горючих материалов в надпочвенном слое. Основная опасность низового пожара - его переход в верховой пожар, который характеризуется тем, что огонь распространяется по кронам деревьев. Горение в верхнем ярусе леса приводит к возгоранию надпочвенного слоя. Таким образом, верховой пожар обязательно сопровождается низовым. Скорость распространения верхового пожара при штиле и слабом ветре 8-10 км/ч, а при ураганном ветре 40-50 км/ч. При движении огня вверх по склону скорость распространения увеличивается (при уклоне 15-25° она удваивается) и, наоборот, по флангам и тылу скорость распространения пожара снижается.

При подземном пожаре возникает горение почвенных слоев (чаще всего торфа) на глубине до нескольких метров. Скорость горения не превышает 1 км в сутки. При подземном пожаре горит торф на глубине более 20 см. Скорость горения 1 км/час. Тушить такие пожары очень сложно. Отряды, работающие в лесу, должны принимать все меры к ликвидации очагов возникновения пожаров. Основная опасность подземного пожара - его переход в низовой, а затем и в верховой пожар.

При поисково-съемочных работах пожарная безопасность обеспечивается при организации полевого лагеря. Территория лагерных стоянок очищается от сухого мха, травы, сучьев, валежника и окаймляется минерализованной полосой шириной 1.4 м. Расстояние между палатками должно быть не менее 3 м, а в случае применения обогревательных приборов - не менее 10 м. Очаги для приготовления пищи оборудуют не ближе 10 м от палаток. На территории лагеря отводят место для курения, где устанавливают урны или бочки с водой. Проезд к территории лагеря должен быть свободным. Трубы от обогревательных приборов выводят из палаток через отверстия, имеющие обшивку из листа железа размером 50х50 см, на расстояние не менее 1 м от полотна палаток. Их обертывают асбестом и снабжают искрогасителем. Аккумуляторные батареи, емкости с ЛВЖ и ГЖ хранят в отдельных палатках или других помещениях. Стоянки для автомашин, гусеничных транспортеров устраивают на расстоянии от палаток (стогов соломы и сена, хлеба на корню, подсохшего камыша, торфяника) не ближе чем 15 м. Расстояние между транспортными средствами должно быть не менее 1 м. Места заправки автомобилей и территории лагерных стоянок оборудуют щитами с комплектом противопожарного инструмента, огнетушителями, ящиками с песком, бочками с водой, ведрами. Места костров окружаются минерализованной полосой шириной не менее 2 м (при кратковременных стоянках, сроком до одного дня допускается уменьшение ширины полосы до 0.5 м). Места установки двигателей внутреннего сгорания (ДВС), используемых для освещения и других нужд, оконтуривают минерализованной полосой шириной не менее 2 м. Площадка для установки механизмов с двигателями внутреннего сгорания (самоходная буровая установка, компрессор и т. д.) очищается от легкозагораемого материала в радиусе не менее 5м.

При устройстве постоянных складов ГСМ на базе экспедиций, партий и участков руководствуются действующими строительными нормами и правилами. Территория склада ограждается забором высотой 2 м и окапывается канавой шириной 1 м и глубиной 0.5 м. Бочки с ЛВЖ летом хранят в землянках или под навесами пробками вверх. Цистерны окрашивают в белый цвет и заземляют.

Открытые склады ЛВЖ и РЖ размещают на площадках, имеющих более низкие отметки, чем отметки населенных пунктов. При хранении топлива и смазочных материалов на участках работ площадки для хранения ГСМ устраивают на расстоянии не менее 50 м от лагерных стоянок, стоянок автомашин, буровых установок, помещений, дизельных электростанций, компрессорных и др. Площадки для хранения ГСМ очищают от стерни, сухой травы, окапывают канавой и обваловывают. Бочки с топливом наполняют не более чем на 95 % их объема. На видном месте вывешивают предупредительные плакаты: «Огнеопасно! Не курить!»

Взрывчатые материалы хранят в соответствии с требованиями единых правил безопасности при взрывных работах.

Особые требования предъявляют к размещению огнетушителей. Их подвешивают на высоте не более 1.5 м от уровня пола до верхней точки огнетушителя и на расстоянии не менее 1.2 м от края двери при ее открывании. Все производственные, складские, административные и вспомогательные здания и помещения обеспечивают связью (пожарной сигнализацией, телефоном и др.) для немедленного вызова пожарной помощи в случае возникновения пожара.

Все лица, вновь принимаемые на работу, в том числе и временную, проходят первичный и вторичный противопожарный инструктаж. В геологии часто используют местное печное или электрическое отопление, которое при неправильной эксплуатации может послужить причиной пожаров. Поэтому в тех помещениях, где применяют ЛВЖ и горючие материалы, топки печей выводят в смежные, не опасные в пожарном отношении помещения.

Вопросы для самоконтроля

• 1. Какие процессы называют горением, воспламенением, самовоспламенением?
• 2. Каковы разновидности горения и их характеристики?
• 3. Каковы основные показатели пожароопасности веществ и материалов?
• 4. Каковы характеристики материалов по горючести?
• 5. Что представляет собой классификация производств по пожарной опасности?
• 6. Что такое огнестойкость строительной конструкции?
• 7. Какие существуют огнегасительные вещества?
• 8. Что представляют собой автоматические системы тушения пожара?
• 9. Назовите типы химических огнетушителей.
• 10. Назовите типы пожарных извещателей и принципы их работы.

Основные понятия

Пожаром называют неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб. Пожарная и взрывная безопасность – это система организационных и технических средств, направленная на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов.

Пожары на промышленных предприятиях, на транспорте, в быту представляют большую опасность для людей и причиняют огромный материальный ущерб. Поэтому вопросы обеспечения пожарной и взрывной безопасности имеют государственное значение.

Рассмотрим физико-химические основы процесса горения. Горение – это сложное, быстропротекающее физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением тепла и света. Примером таких экзотермических реакций 1 горения может служить взаимодействие углерода, водорода и метана с кислородом:

1 Экзотермическими называют химические реакции, протекающие с выделением тепла.

С+О 2 = СО 2 + 383,5 кДж/моль; (1)

2Н 2 +О 2 = 2Н 2 О +517,7 кДж/моль; (2)

СН 4 + 2С 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 882,0 кДж/моль. (3)

Таким образом, для протекания процесса горения требуется наличие трёх факторов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания (импульса). Чаще всего окислителем является кислород воздуха, но его роль могут выполнять и некоторые другие вещества: хлор, фтор, бром, йод, оксиды азота и др. Некоторые вещества (например, сжатый ацетилен, хлористый азот, озон) могут взрываться с образованием тепла и пламени. Горение большинства веществ прекращается, когда концентрация кислорода понижается с 21 до 14–18%. Некоторые вещества, например, водород, этилен, ацетилен, могут гореть при содержании кислорода воздуха до 10% и менее.

Источниками зажигания могут служить случайные искры различного происхождения (электрические, возникшие в результате накопления статического электричества, искры от газо- и электросварки и т.д.), нагретые тела, перегрев электрических контактов и др.

Различают полное и неполное горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода, а продуктами реакции являются вода, диоксиды серы и углерода, т. е. вещества, не способные к дальнейшему окислению. Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные и горючие (т. е. способные к дальнейшему окислению) вещества, например, оксид углерода, спирты, альдегиды, кетоны и др.

В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении горючее вещество и окислитель имеют одинаковое агрегатное состояние (например, смесь горючего газа и воздуха), а при гетерогенном – вещества при горении имеют границу раздела (например, горение твёрдых или жидких веществ в контакте с воздухом).

По скорости распространения пламени различают следующие виды горения: дефлаграционное (скорость распространения пламени – десятки метров в секунду), взрывное (сотни метров в секунду) и детонационное (тысячи метров в секунду). Для пожаров характерно дефлаграционное горение.

Принято различать бедные и богатые горючие смеси в зависимости от соотношения горючего и окислителя. Бедные смеси содержат в избытке окислитель, а богатые – горючее.

Процессы возникновения горения следующие:

§ вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов;

§ возгорание – возникновение горения под действием источника зажигания;

§ воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени;

§ самовозгорание – явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания;

§ самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв – чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

При пожаре на людей воздействуют следующие опасные факторы: повышенная температура воздуха или отдельных предметов, открытый огонь и искры, токсичные продукты сгорания (например, угарный газ), дым, пониженное содержание кислорода в воздухе, взрывы и др.

Оценим пожарную опасность (пожароопасность) различных веществ и материалов, учитывая их агрегатное состояние (твердое, жидкое или газообразное). Основные показатели пожарной опасности – температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.

Температура самовоспламенения – минимальная температура вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением. Отличие этого процесса от процесса возгорания заключается в том, что при последнем процессе загорается только поверхность вещества или материала, а при самовоспламенении горение происходит во всём объёме. Процесс самовоспламенения происходит только в том случае, если количество теплоты, выделяемое в процессе окисления, превысит её отдачу в окружающую среду.

Смеси горючих газов, паров и пыли с окислителем способны гореть только при определенном соотношении в них горючего вещества. Минимальную концентрацию горючего вещества, при котором оно способно загораться и распространять пламя, называют нижним концентрационным пределом воспламенения. Наибольшую концентрацию, при которой ещё возможно горение, называют верхним концентрационным пределом воспламенения. Область концентрации между этими пределами представляет собой область воспламенения.

Значения нижнего и верхнего пределов воспламенения не являются постоянными, а зависят от мощности источника воспламенения, содержания в горючей смеси инертных компонентов, температуры и давления горючей смеси.

Кроме концентрационных различают и температурные пределы (нижний и верхний) воспламенения, под которыми понимают такие температуры вещества или материала, при которых его насыщенные горючие пары образуют в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам распространения пламени.

Температура воспламенения – это минимальная температура вещества или материала, при которой они выделяют горючие пары и газы с такой скоростью, что при наличии источника зажигания возникает устойчивое горение. После удаления этого источника вещество продолжает гореть. Таким образом, температура воспламенения характеризует способность вещества к самостоятельному устойчивому горению.

Температура вспышки (t всп ) – это минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть от источника. Скорость образования горючих газов при вспышке еще недостаточна для возникновения пламени.

Температура вспышки используется для характеристики всех горючих жидкостей по пожарной опасности. По этому показателю все горючие жидкости делятся на два класса: легковоспламеняющиеся (ЛВЖ), к которым относятся жидкости с температурой вспышки до 61°С (бензин, ацетон, этиловый спирт и др.) и горючие (ПК) с температурой вспышки выше 61°С (масло, мазут, формалин и др.).

Температура воспламенения, температура вспышки, а также температурные пределы воспламенения относятся к показателям пожарной опасности. В табл. 22.1 представлены эти показатели для некоторых технических продуктов.

Пыли многих твердых горючих веществ, взвешенные в воздухе, образуют с ним воспламеняющиеся смеси. Минимальную концентрацию пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называют нижним концентрационным пределом воспламенения пыли. Понятие верхнего концентрационного предела воспламенения для пыли не применяется, так как невозможно создавать очень большие концентрации пыли во взвешенном состоянии. Сведения о нижнем концентрационном пределе воспламенения (НКПВ) некоторых пылей представлены в табл. 22.2.

Кроме рассмотренных характеристик пожароопасности веществ и материалов, используется понятие горючести вещества или материала, т. е. их способности к горению. По этому признаку все вещества делятся на горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие (несгораемые).

Горючими называют такие вещества и материалы, которые продолжают гореть и после удаления источника зажигания. Трудносгораемые вещества способны возгораться на воздухе от источника зажигания, но после его удаления самостоятельно гореть не могут. Негорючие вещества и материалы не способны гореть на воздухе. Для количественной характеристики горючести веществ и материалов используют показатель возгораемости В:

где – количество теплоты, полученный от источника поджигания;

Q 0 – количество теплоты, выделяемой образцом при горении в процессе испытания.

Если величина В более 0,5, то материалы относят к сгораемым, для трудносгораемых В = 0,1–0,5, а для несгораемых – В менее 0,1.

Основными причинами пожаров на производстве являются нарушение технологического режима работы оборудования, неисправность электрооборудования, плохая подготовка оборудования к ремонту, самовозгорание различных материалов и др. В соответствии с нормативными документами (ГОСТ 12.1.044-84 «Пожарная безопасность» и ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования») вероятность возникновения пожара или взрыва в течение года не должна превышать 10 -6 (одной миллионной). Для предотвращения пожаров и взрывов необходимо исключить возможность образования горючей и взрывоопасной среды и предотвратить появление в этой среде источников зажигания.

При проектировании промышленных предприятий следует учитывать требования пожарной безопасности. Необходимо, чтобы используемые строительные конструкции обладали требуемой огнестойкостью, т. е. способностью сохранять под действием высоких температур пожара свои рабочие функции, связанные с огнепреграждающей, теплоизолирующей или несущей способностью.

Огнепреграждающая способность строительных конструкций характеризует их стойкость к образованию трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя.

Теплоизолирующая способность конструкции зависит от их способности к прогреву. Многие строительные материалы плохо проводят тепло (обладают низкой теплопроводностью). Это объясняется тем, что они имеют пористую структуру, причем в их ячейках заключен воздух, теплопроводность которого мала. Огнестойкость по теплоизолирующей способности характеризуется повышением температуры в любой точке на необогреваемой поверхности конструкции более чем на 190°С по сравнению с ее первоначальной температурой (до нагрева).

Потеря несущей способности строительной конструкции характеризуется ее обрушением или прогибом.

Количественно огнестойкость строительных конструкций характеризуют пределом огнестойкости, т. е. временем (в часах или минутах), по истечении которого строительная конструкция теряет несущую или ограждающую способность 1 .

1 Потеря ограждающей способности – это образование в несущих конструкциях трещин, через которые в соседние помещения могут проникать продукты горения и пламя, или прогрев строительных конструкций до таких температур, при которых возможно самовоспламенение веществ в смежных помещениях.

Для повышения огнестойкости зданий и сооружений их металлические конструкции оштукатуривают или облицовывают материалами с низкой теплопроводностью, например, гипсовыми плитами. Хороший эффект дает окрашивание металлических и деревянных конструкций специальными огнезащитными красками (например, типа ВПМ). Для защиты деревянных конструкций от огня их также оштукатуривают или пропитывают антипиренами 2 (например, фосфорнокислым или сернокислым аммонием и др.).

2 Антипирены – это химические вещества, придающие древесине негорючесть.

Существенное значение имеет зонирование территорий, которое заключается в группировании на территории предприятий, цехов и участков с повышенной пожарной опасностью в определенных местах (с подветренной стороны). Кроме того, необходимо учитывать рельеф местности. Например, склады и резервуары с горючим надо располагать в низких местах, чтобы при возникновении пожара разлившаяся горючая жидкость не могла стекать к низлежащим зданиям и сооружениям.

Для того чтобы огонь при пожаре не распространялся с одного здания на другое, их располагают на определенном расстоянии друг от друга. Это расстояние называют противопожарным разрывом. Для различных категорий зданий противопожарные разрывы составляют 9–18 м.

Для защиты от пожара в зданиях устраивают противопожарные преграды, т. е. конструкции с нормируемым пределом огнестойкости, препятствующие распространению огня из одной части здания в другую. К этим преградам, имеющим предел огнестойкости не менее 2,5 ч, относятся стены, перегородки, перекрытия, двери, ворота, окна и др.

При проектировании и строительстве необходимо предусмотреть пути эвакуации работающих, т.е. пути, ведущие к эвакуационному выходу на случай возникновения пожара. Здания и сооружения должны быть снабжены устройствами, предназначенными для удаления дыма при пожаре: аэрационными фонарями, специальными дымовыми люками и др.

Рассмотрим основные способы тушения пожаров и применяемые при этом огнегасительные вещества.

Для тушения пожара используют следующие средства: разбавление воздуха негорючими газами до таких концентраций кислорода, при которых горение прекращается; охлаждение очага горения ниже определенной температуры (температуры горения); механический срыв пламени струей жидкости или газа; снижение скорости химической реакции, протекающей в пламени; создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы.

Огнегасительньми называют вещества, которые при введении в зону сгорания прекращают горение. Основные огнегасящие вещества и материалы – это вода и водяной пар, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, негорючие газы, галоидоуглеводородные огнегасительные составы и сухие огнетушащие порошки.

Наиболее распространенным веществом, применяемым для тушения пожара, является вода. Она снижает температуру очага горения. При нагреве до 100°С 1 литра воды поглощается приблизительно 4 10 5 Дж теплоты, а при испарении – 22 10 5 Дж. Водяной пар (из 1 литра воды образуется около 1700 л пара) препятствует доступу кислорода к горящему веществу. Вода, подаваемая к очагу горения под большим давлением, механически сбивает пламя, что облегчает тушение пожара. Воду не применяют для тушения щелочных металлов (натрия, калия), карбида кальция, а также легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, плотность которых меньше плотности воды (бензин, керосин, ацетон, спирты, масла и др.), так как они всплывают на поверхность воды и продолжают гореть на поверхности. Вода хорошо проводит электрический ток, поэтому ее не используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением (это приводит к короткому замыканию).

Водяной пар можно применять для тушения ряда твердых, жидких и газообразных веществ. Наибольший эффект от применения водяного пара достигается в помещениях, объем которых не превышает 500 м 3 , а также при пожарах, возникших на небольших открытых площадках.

Химические и воздушно-механические пены 1 применяют для тушения твердых и жидких веществ, не взаимодействующих с водой. Одной из основных характеристик этих пен является их кратность, т. е. отношение объема пены к объёму её жидкой фазы.

1 Пеной называют неоднородную систему, состоящую из жидкости и распределенных в ней пузырьков воздуха или газа.

Воздушно-механическую пену получают в специальных пенообразующих аппаратах с использованием пенообразователей (ПО-1С, ПО-6К, ПО-ЗА, «САМПО» и др.). Различают воздушно-механическую пену низкой (до 20), средней (20–200) и высокой (свыше 200) кратности. Воздушная пена, полученная пенообразователем ПО-1C и некоторыми другими, пригодна для тушения некоторых ЛВЖ и ГЖ (спиртов, ацетона, эфиров и др.).

Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователя. Она состоит из водного раствора минеральных солей, пенообразователя и пузырьков углекислого газа. Ее стоимость выше, чем воздушно-механической пены, поэтому использование химической пены при пожаротушении имеет тенденцию к сокращению. При тушении пожаров пеной покрывают горящие вещества, препятствуя тем самым поступлению горючих газов и паров к очагу горения.

Применение инертных и негорючих газов (аргон, азот, галоидированные углеводороды и др.) основано на разбавлении воздуха и снижении в нем концентрации кислорода до значений, при которых горение прекращается. Так, углекислый газ (диоксид углерода) используется для тушения горящих складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, электрооборудования, печей и др. Его нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, тлеющих материалов и некоторых других. Для тушения этих материалов лучше применять аргон, а в некоторых случаях и азот. Высокими огнегасительными свойствами обладают и галоидированные углеводороды (хладоны, бромистый этил и др.).

К числу жидких огнегасительных веществ относятся водные растворы некоторых солей, например, бикарбоната натрия, хлористого кальция, хлористого аммония, аммиачно-фосфорных солей и др. Их действие при тушении пожара основано на образовании на поверхности горящего материала изолирующих пленок, возникающих при испарении из растворов солей воды. Эти пленки препятствуют проникновению кислорода к поверхности горящего материала. Кроме того, на испарение воды затрачивается значительное количество теплоты, что приводит к понижению температуры очага горения. При разложении некоторых солей в результате горения в воздухе выделяются негорючие газы, снижающие концентрацию кислорода.

Порошковые огнегасительные составы препятствуют поступлению кислорода к поверхности горящего материала. Их используют для тушения небольших количеств различных горючих веществ и материалов, при тушении которых нельзя применять другие огнесительные средства. Примером этих материалов могут служить хлориды калия и натрия, порошки на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия.

Средства пожаротушения подразделяют на первичные, стационарные и передвижные (пожарные автомобили).

Первичные средства используют для ликвидации небольших пожаров и загорания. Их обычно применяют до прибытия пожарной команды. К первичным средствам относятся передвижные и ручные огнетушители, переносные огнегасительные установки, внутренние пожарные краны, ящики с песком, асбестовые покрывала, противопожарные щиты с набором инвентаря и др.

Различают ручные огнетушители (до 10 л) и передвижные (свыше 25 л). В зависимости от вида огнегасительного средства, находящегося в огнетушителях, они делятся на жидкостные, углекислотные, химические пенные, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные. Жидкостные огнетушители заполнены водой с добавками, углекислотные – сжиженным диоксидом углерода, химические пенные – растворами кислот и щелочей, хладоновые - хладонами (например, марок 114В2,13В1); порошковые огнетушители заполнены порошковыми составами. Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его объем в литрах.

Различают следующие виды углекислотных огнетушителей: ручные – ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 и передвижные – ОУ-25, ОУ-80, ОУ-400. Эти огнетушители используют для тушения загораний некоторых материалов и электрических установок, работающих под напряжением до 1000 В.

Из химических пенных огнетушителей наиболее распространены на практике ОХП. Их применяют для ликвидации загораний твердых материалов и горючих жидкостей (при малых площадях горения).

Воздушно-пенные огнетушители маркируются как ОВП (например, ручные ОВП-5 и ОВП-10). Их используют для тушения загораний ЛВЖ, ГЖ, большинства твердых материалов (кроме металлов). Их нельзя использовать для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

Хладоновые огнетушители маркируются как ОХ (например, OX-3, OX-7) или ОАХ-0,5 (в аэрозольной установке).

Порошковые огнетушители маркируются как ОПС (например, ОПС-10). Их используют для тушения металлов, ЛВЖ, ГЖ, кремнийорганических материалов, установок, работающих под напряжением до 1000 В.

Комбинированные огнетушители (например, типа ОК-10) используют для тушения горящих ЛВЖ и ГЖ. Их заряжают порошковыми составами ПСБ-3 и воздушно-механической пеной.

Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Они запускаются автоматически или с помощью дистанционного управления. Эти установки заправляются следующими огнетушащими средствами: водой, пеной, негорючими газами, порошковыми составами или паром.

К автоматическим установкам водяного пожаротушения относятся спринклерные и дренчерные установки. Отверстия, через которые вода поступает в помещение при пожаре, запаяны легкоплавкими сплавами. Эти сплавы плавятся при определенной температуре и открывают доступ распыляемой воде. Сведения о температуре вскрытия спринклерных головок представлены в табл. 22.3.

Каждая головка орошает помещение и находящееся в нем оборудование площадью до 9 м 2 .

В тех случаях, когда целесообразно подавать воду на всю площадь помещения, в котором возник пожар, применяют дренчеры, которые также представляют собой систему труб, заполненную водой, оборудованную распылительными головками-дренчерами. В них в отличие от спринклерных головок выходные отверстия для воды (диаметром 8, 10 и 12,7 мм) постоянно открыты. Спринклерные головки приводят в действие открыванием клапана группового действия, который в обычное время закрыт. Он открывается автоматически или вручную (при этом дается сигнал тревоги). Каждая спринклерная головка орошает 9–12 м 2 площади пола. Рис. 22.1 объясняет, как работает схема автоматического пожаротушения.

Система работает следующим образом. Пожарный датчик (извещатель) реагирует на появление дыма (дымовой извещатель), на повышение температуры воздуха в помещении (тепловой извещатель), на излучение открытого пламени (световой извещатель) и т.д. и подает сигнал включения системы подачи огнетушащих веществ, которые подаются к очагу загорания.

Пожарные датчики (извещатели) могут быть как ручные (пожарные кнопки, устанавливаемые в коридорах помещений и на лестничных площадках), так и автоматические. Последние, как уже сказано выше, подразделяются на тепловые, дымовые и световые.

Типы используемых на практике тепловых извещателей представлены в табл. 22.4.

В дымовых извещателях используют два основных способа обнаружения дыма – фотоэлектрический и радиоизотопный. Так, дымовые фотоэлектрические (ИДФ-1М) и полупроводниковые (ДИП-1) действуют на принципе рассеивания частицами дыма теплового излучения. Радиоизотопные извещатели дыма (РИД-1) основаны на эффекте ослабления ионизации межэлектродного промежутка заряженными частицами, входящими в состав дыма. Один дымовой извещатель устанавливается на 65м 2 защищаемой площади. Имеются комбинированные извещатели (КИ), реагирующие на теплоту и дым.

Сигнал от пожарных извещателей передается на пожарные станции, наиболее распространенные из них – ТЛО-10/100 (тревожная лучевая оптическая) и «Комар – сигнал 12 AM» (концентратор малой вместимости). В качестве передвижных средств пожаротушения используются пожарные автомобили (автоцистерны и специальные).

В период проведения самостоятельной работы изучить:

1.Безопасность жизнедеятельности: учебник / под ред. Э.А. Арустамова. - 15- изд., переаб. и доп. - М.: Изд.-торг. корп. Дашков и К, 2009. – базовый учебник .с. 425-429.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой процесс горения?

2. Каковы разновидности горения и их характеристики?

3. Каковы основные показатели пожароопасности веществ и материалов?

4. Каковы характеристики материалов по горючести?

5. Что представляет собой классификация производств по пожарной опасности?

6. Что такое огнестойкость строительной конструкции?

7. Какие существуют огнегасительные вещества?

8. Что представляют собой автоматические системы тушения пожара?

9. Назовите типы химических огнетушителей.

10. Назовите типы пожарных извещателей и принципы их работы.