Эффективное использования воды для пожаротушения

1. Огнетушащая эффективность воды

Аттестация рабочих мест по условиям труда на предприятии

Показывает, насколько быстро происходит удаление отработанного воздуха из помещения и определяется процентным отношением концентрации вредных примесей в вытяжном воздухе к концентрации вредных примесей в помещении…

Безопасность жизнедеятельности 96

Альтернативные источники воды

В настоящее время единственным источником водоснабжения города Омска является река Иртыш. С точки зрения объема воды, получаемой из Иртыша, проблема связана с прогнозируемым снижением уровня реки…

2. ВМС: применение и эффективность

Внутриматочное средство (ВМС) — это небольшое гнущееся устройство, вводимое в полость матки на длительное время для предохранения от беременности. ВМС бывают двух типов: немедикаментозные и медикаментозные (содержат прогестерон, медь, золото…

Вода и здоровье: различные аспекты

6. Способы очистки воды

Вода подземных источников, поступающая в систему водоочистки, должна соответствовать стандартам на питьевую воду. Несмотря на то, что природная вода должна быть пригодна для питья…

Вода как средство пожаротушения

2. Достоинства и недостатки воды

Факторами, обусловливающими достоинства воды как огнетушащего средства, помимо доступности и дешевизны являются значительная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвижность, химическая нейтральность и отсутствие ядовитости…

Вода как средство пожаротушения

5. Область применения воды

Воду применяют для ликвидации пожаров классов: А — древесина, пластмассы, текстиль, бумага, уголь; В — легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, сжиженные газы, нефтепродукты (тушение тонкораспыленной водой); С — горючие газы…

Коллективные и индивидуальные средства защиты

5. Мероприятия по улучшению обеспечения работающих коллективными и индивидуальными средствами защиты и их эффективность

Организационные меры безопасности включают в себя защиту работников от источников опасного и/или вредного воздействия за счет обеспечения работников индивидуальными средствами защиты и рациональной временной организации рабочего процесса…

3. Гигиена воды

Вода — второй по значимости для человека фактор внешней среды после воздуха, без нее невозможна наша жизнь. Вода, как воздух и пища, является тем элементом внешней среды, без которого невозможна жизнь. Человек без воды может прожить всего 5-6 сут…

Обеспечение водой в экстремальных ситуациях

3. Обеззараживание воды

Способов дезинфекции воды множество. Надежней использовать выпускаемые промышленностью специальные таблетки для обеззараживания воды — пантоцид. Одна таблетка препарата обеззараживает 0,5-0,75 литра воды через 15-20 минут после растворения…

Определение норм расхода воды для пожаротушения

3. Расход воды на пожаротушения

Противопожарный водопровод должен предусматриваться в населенных пунктах, на объектах народного хозяйства и, как правило, объединяться с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводом. Примечания: 1…

Расчет сил и средств на проведение АСДНР при ЧС на потенциально-опасном предприятии с выбросом АХОВ

1. Факторы, влияющие на эффективность ведения аварийно-спасательных работ при аварии на ХОО

Спасание людей, оказавшихся жертвами аварии на ХОО, во многом зависит от оперативной работы органов управления и от взаимодействия между органами управления, силами, привлекаемых к работам в зоне чрезвычайной ситуации…

Роль правильного питания для здоровья

8. Роль воды в питании

Ни одна живая клетка не может существовать без воды. Вода входит в состав всех органов и тканей организма. Организм взрослого человека на 60-65% состоит из воды. Все процессы, протекающие в организме связаны с наличием воды…

Система охраны труда на предприятии

2. Устройства для очистки воздуха от пыли, их конструктивные особенности и эффективность

Одной из особенностей современного технического прогресса является распространенность и непрерывное развитие различных технологических процессов, сопровождающихся образованием аэродисперсных систем, состоящих из твердых частиц пыли…

Спасение людей, находящихся на аварийных плавсредствах, сохранивших плавучесть

2. Методы спасения с воды

Управлять судном против течения намного легче, чем двигаясь по течению. Поэтому, если судно идет по течению, а тонущий находится впереди, рекомендуется пройти несколько ниже по течению и сделать поворот. Проходя мимо тонущего…

Экономический механизм управления охраной труда

2. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И СОЦИАЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРУДООХРАННЫХ ЗАТРАТ

Экономическая эффективность затрат на охрану труда означает их результативность, т. е. соотношение затрат на трудоохранные мероприятия и полученный экономический эффект от этих мероприятий…

Источник: http://trud.bobrodobro.ru/1971

Применение полимерных добавок для повышения эффективности пожаротушения

Журнал «ЭКОС» № 3, 2005

Вода является наиболее широко применяемым огнетушащим средст­вом тушения пожаров веществ в раз­личных агрегатных состояниях.

Факто­рами, обуславливающими достоинства воды как огнетушащего средства, поми­мо доступности и дешевизны являются значительная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвиж­ность, химическая нейтральность и от­сутствие ядовитости.

Недостатками во­ды являются ее плохая смачивающая способность и малая вязкость, затруд­няющие тушение волокнистых, пыле­видных и, особенно, тлеющих материа­лов. Для повышения огнетушащей эф­фективности воды в нее вводят добав­ки, повышающие смачивающую способ­ность, вязкость и т. п.

Одним из способов повышения эф­фективности пожаротушения с исполь­зованием воды является применение различных полимерных добавок, таких как полиакриламиды.

Проведенные ВНИИПО МЧС России исследования по­казали, что при добавлении их в воду повышается ее эффективность при ту­шении твердых горючих материалов, снижается коэффициент трения вод­ных растворов при прохождении по трубопроводам, увеличивается даль­ность подачи водяных струй.

В настоящее время исследования были продолжены с использованием геля «Фаерсорб®» (далее — вещество, гель) или «связанная вода», разработанного немецкими химиками и адоптированного к условиям нашей страны — российскими. «Фаерсорб®» — огнетушащая добавка к воде, пред­назначенная для тушения пожаров класса «А».

Гель «Фаерсорб®» используется в виде водного раствора, который представляет собой вязкое вещест­во, обладающее высокой адгезией к твердым материалам.

Благодаря этим свойствам применение «Фаер­сорб®» позволяет:

• — увеличить коэффициент ис­пользования воды при тушении твердых горючих материалов;
• — создать на наклонных поверхнос­тях твердых горючих материалов и технологических аппаратов теплоизоли­рующее покрытие, которое не вызыва­ет коррозии металлов и после ликвида­ции горения легко смывается водой.

Концентрат «Фаерсорб®» состоит из:

• -28% суперабсорбирующего поли­мера;
• -43% воды;
• -23% биоразлагаемого масла;
• -6% поверхностно-активных веществ (ПАВ)

При смешивании с водой поли­мер мгновенно ее адсорбирует, в результате капли воды увеличивают­ся в размере и разрываются (рис. 1).

При содействии особых активаторов это приводит к очень быстрой фазо­вой инверсии эмульсии, которая ос­вобождает активное вещество — су­перабсорбирующий полимер.

Под воздействием большого количества воды полимер анионной природы «набухает» до своей полной сорбционной способности и поглощает до 100 величин собственного веса воды (рис. 2).

Процесс длится несколько секунд, в результате вязкость воды сильно увеличивается в зависимости от кон­центрации «Фаерсорб®». Рекомен­дуемая концентрация геля в водных растворах от 0,5 до 2%.

На рис. 3 видно, что вязкость ве­щества «Фаерсорб®» линейно не за­висит от концентрации. При кон­центрации ниже 1,0% вязкость геля остается низкой, поэтому водный раствор «Фаерсорб®» может прони­кать в глубокие структуры материа­лов с множеством пор и пустот.

При увеличении вязкости ско­рость проникновения снижается, од­нако благодаря наличию эмульгато­ров гель хорошо смачивает поверх­ности.

1,0%-ый гель обладает хоро­шей смачивающей способностью, в том числе гидрофобных поверхнос­тей различных объектов, являясь эф­фективным средством пожаротуше­ния, особенно при горении продук­тов, выделяющих большое количест­во энергии (пластиковые материа­лы, резинотехнические изделия и т.п.).

Между концентрациями 1,0 и 1,5% вязкость геля сильно увеличи­вается, снижается текучесть, чем до­стигается максимальная толщина слоя, что, соответственно, позволяет более эффективно охлаждать горя­щие поверхности и тушить пожары, исключая возможность повторных возгорании, а также способствует более глубокому проникновению «связанной воды» вглубь горящих веществ.

Вязкость водного раствора «Фаерсорб®» («связанной воды») зави­сит не только от концентрации геля, но и от механической нагрузки (на­пряжения), которая возникает при течении геля по трубопроводам и пожарным рукавам.

При течении по трубопроводам и пожарным рукавам его вязкость значительно снижается благодаря чему «связанная вода» может легко транспортироваться по трубопрово­дам, пожарным рукавам и истекать через спринклерные и дренчерные головки, а также всевозможные на­садки, пожарные стволы и другое оборудование. После транспорти­ровки, истечения и попадания геля на поверхность материалов, конст­рукций и объектов его вязкость мо­ментально восстанавливается.

При ликвидации пожаров класса «А» для охлаждения горящих мате­риалов применяются жидкости, об­ладающие большой теплоемкостью. В большинстве случаев использует­ся вода.

Например, поданная на ту­шение горящей древесины вода бы­стро снижает температуру в верх­нем слое угля, горение на этом уча­стке прекращается, но при переносе струи воды на другие участки вода быстро высыхает, продолжается разложение древесины и горение может возобновиться.

При тушении пожаров класса «А» с применением «связанной во­ды» создается защитный слой геля «Фаерсорб®» на горящих поверх­ностях и соседних объектах, кото­рый увеличивает охлаждающую способность, т. к. полимерный суперабсорбент дополнительно за­держивает молекулы воды, чем значительно снижает ее испарение.

Учитывая то, что толщина слоя геля «Фаерсорб®» равна нескольким миллиметрам (а это значительно больше, чем пленка воды на по­верхности горящих материалов), способность поглощения тепла ге­лем «Фаерсорб®» будет в несколь­ко раз (~5 раз) выше, чем у воды.

Исследования показали, что охлаж­дающая способность геля «Фаер­сорб®» на 20-25% выше по сравне­нию с водой.

Испарение происходит с поверхности геля, обращенной к огню. Только близко расположен­ные к огню части слоя геля «Фаер­сорб®» будут прогреваться максимально (до 100°С), более глубокие слои останутся холодными. В геле возникает температурный гради­ент, обеспечивающий защиту кон­струкций от возгорания.

Снижение температуры горения при помощи «связанной воды» да­ет возможность пожарным быстрее подойти к очагу пожара и ликвиди­ровать его.

Относительная эффективность (по удельному расходу водных рас­творов вещества Фаерсорб по сравнению с водой) в зависимости от условий применения составляет 1,2-4 раза.

Гель «Фаерсорб®» положитель­но зарекомендовал себя при туше­нии пожаров класса «А». Связывая воду на молекулярном уровне, он в 15 раз повышает охлаждающую способность воды, образует плен­козащитное покрытие на поверхно­сти твердых горючих материалов, локализует и ликвидирует очаги го­рения.

Интенсивность подачи рабочего раствора «Фаерсорб®» для тушения указанных пожаров составляет 0,05-0,20 л/(с м2), нормативная ин­тенсивность подачи рабочего рас­твора «Фаерсорб®», используемого для охлаждения — 25-88% от интен­сивности подачи.

Использование взамен воды водных растворов геля «Фаер­сорб®» при тушении пожаров в жи­лом секторе, а так же в обществен­ных и производственных зданиях позволит уменьшить ущерб от из­лишне пролитой воды.

Это обусловлено увеличением смачивающей способности водного раствора «Фаерсорб®» и образова­ния пленки на горящей поверхнос­ти. Наибольшего эффекта при ту­шении древесины удается достичь при концентрации «Фаерсорб®» в воде 0,5-2,0%, что обусловлено взаимным влиянием различных фактов, таких, как эффект смачи­вания и образование устойчивого слоя геля на поверхности.

Добавка «Фаерсорб®» может ак­тивно применяться для охлажде­ния строительных конструкций, технологических аппаратов, созда­ния на горючих твердых материалах защитного теплоизолирующего покрытия.

В виде водных растворов добав­ка «Фаерсорб®» может использо­ваться: — в целях практической реализа­ции водяного тушения пожаров класса «А» с использованием «Фаерсорб®» проведены натур­ные испытания по тушению лес­ных пожаров в Анталии (Турция), Киржачском лесничестве, а также на объекте «Водоканал Санкт Петербурга».

Испытания геля «Фаерсорб®» проводились в лесном массиве площадью 900 м2 (40×50 м) с сосно­выми посадками высотой до 15 м, кустарником — до 3 м, а также за­груженном валежником, сосновы­ми иголками и сухой травой.

Для остановки распространения огня была сделана заградительная по­лоса длинной 100 м и шириной 3,5 м, изогнутой формы, обработан­ная гелем «Фаерсорб®» в концент­рации 1,3% и в кол-ве 2 кг концен­трата на 1 м2.

1л концентрата «Фаерсорб®» обеспечивает площадь покрытия от 35 до 40 м2 при концентрации 1,3 и 25 м2 при концентрации 2,0%

С помощью пожарной техники гель был нанесен на деревья в виде заградительной полосы. После воз­горания огонь быстро распростра­нился и, достигнув заградительной полосы, обработанной водным рас­твором «Фаерсорб®», затух.

Испытания показали высокую эффективность геля при тушении лесных пожаров, в конкретном слу­чае подготовки заградительных по­лос путем обработки древесины, кустарников, травы, почвы и т. п. гелем «Фаерсорб®». Количество ге­ля «Фаерсорб®» — 2 кг на 1 м2, кон­центрация — от 1,0% до 2,0%, пло­щадь покрытия: 20 кг на 500 м2.

Благодаря вышеперечисленным свойствам геля «Фаерсорб®», его использование позволяет заблаго­временно готовить заградитель­ные полосы без удаления расти­тельности, опашки территории при ликвидации лесных пожаров.

Практические испытания АСП- 500, с водным раствором «Фаер­сорб®» в 1,0% концентрации, при тушении лесных пожаров, прове­денные ВНИИПО МЧС РФ, ФГУП ГНПП «Базальт», ГУПР и ООС по Владимирской области на террито­рии Киржачского лесничества, да­ли высокую эффективность.

В лесной полосе шириной 10 м с посадками соснового молодняка были установлены заряды АСП- 500.

После поджога вала (шириной 2 м и высотой 1 м), созданного из хвороста, веток, поленьев и ство­лов деревьев, при высоте пламени 1,5 м проводился подрыв устано­вок АСП-500.

В результате их сра­батывания происходило тушение огня аэрозольным облаком, причем деревья и кустарник, покрытые раствором «Фаерсорб®» не загоре­лись.

Также, положитель­ные результаты дали ис­пытания вещества «Фаер­сорб®» при тушении рези­нотехнических изделий в закрытом помещении, имитирующее вариант пожара в кабельном хо­зяйстве, а также тушение ЛВЖ на открытой пло­щадке, имитирующее ва­риант разлитого турбин­ного масла системы ох­лаждения, проведенные на ССА в пос. Ольгино г. Санкт-Петербурга.

Рези­нотехнические изделия были размещены в одно­этажном здании на пло­щади 4 м2, штабелем вы­сотой 1,5 м. После поджо­га, тушение осуществля­лось при помощи пожар­ного ствола «Б» от посто­ронней емкости. Горение ликвидировано 2,0% рас­твором «Фаерсорб®» за 2 мин.

Для ликвидации горения понадобилось около 700 литров воды и 8 литров концентрата «Фаерсорб®».

Проведенные испыта­ния на практике показали высокую огнетушащую способность и теплоизо­ляционные свойства вод­ного раствора «Фаер­сорб®», позволяющие применять добавку «Фаерсорб®» в условиях силь­ной задымленности и при недостатке воды для це­лей пожаротушения.

В результате натурных испытаний добавка «Фа­ерсорб®» может активно применяться для охлаж­дения строительных кон­струкций, технологичес­ких аппаратов, для созда­ния на сгораемых твер­дых материалах защитно­го теплоизолирующего покрытия.

В виде водных раство­ров, добавка «Фаер­сорб®» может использо­ваться:

• — для тушения пожа­ров твердых горючих ма­териалов;
• — в жилом секторе, об­щественных зданиях, складских и производст­венных помещениях;
• — для тушения лесных пожаров;
• — для тушения розлитых нефтепродуктов.

Кроме того, добавку «Фаерсорб®» можно ис­пользовать в виде водно­го раствора в качестве ос­новы заряда водных ог­нетушителей.

Эффективно примене­ние водного раствора «Фаерсорб®» для охлаж­дения строительных кон­струкций, технологичес­ких аппаратов, при туше­нии пожаров на открытых технологических установ­ках, связанных с перера­боткой углеводородных газов, нефти и нефтепро­дуктов.

Продукт соответствует международным стандар­там, экологически безо­пасен, сертифицирован в России и рекомендован ВНИИПО МЧС России к применению.

Просмотреть статью в PDF

Источник: http://www.kntp.ru/ru/about/pressa-o-nas/135-primenenie-polimernyh-dobavok-dlja-povyshenija-jeffektivnosti-pozharotushenija.html

Вода как огнетушащее средство — Мир водоснабжения и канализации

Вода является  наиболее широко применяемым и эффективным средством тушения пожаров.

Таблица 1: Сравнение эффективности огнетушащих веществ (ОВ)

Класс пожара	Горючие материалы	Вода	Пена	Порошок	СО2	Хладон CF3Br	Другие хладоны
ПСБ	ПФ
А	Твердые вещества, образующие уголь (бумага, древесина, текстиль, каменный уголь и др.	4	4	1	3	1	2	1
В	ГЖ и ЛВЖ (бензин, лаки, растворители), плавящиеся материалы (гидрон, парафин)	4	4	4	4	3	4	4
С	Газы (пропан, метан, водород, ацетилен и др.)	2	1	4	3	1	3	2
D	Металлы (Al, Mg и тд.)	—	—	1	1	—	—	—
E	Электрооборудование (трансформаторы, распределительные щиты и др.)	2	—	2	2	3	4	3

Примечание: «1» — подходит, но не рекомендуется; «2» — подходит удовлетворительно; «3» — подходит хорошо; «4» — подходит отлично; «-» — не подходит.

Как следует из таблицы 1, вода и пена являются наиболее эффективными средствами тушения пожаров классов А и В (класа В в основном тонко- или ультрараспыленной водой).

Основу огнетушащего эффекта воды составляет ее охлаждающая способность, которая обусловлена большой теплоемкостью и теплотой парообразования.

Обладая самой высокой теплопоглощающей способностью, вода является наиболее эффективным природным материалом для тушения пожаров. Капли воды, попадая в очаг горения, проходят две стадии теплопоглощения: при нагреве до  100°С и испарении при постоянной температуре 100 °С. На первую стадию 1 литр воды тратит 335кДж энергии, на вторую фазу — испарение и превращение в водяной пар — 2260кДж.

Вода при проникновении в высокотемпературную зону или при попадании на горящее вещество частично испаряется и превращается в пар. При испарении объем воды увеличивается почти в 1670 раз, благодаря чему воздух вытесняется водяным паром из очага пожара, и , как следствие, зона горения обедняется кислородом.

Вода обладает высокой термической стойкостью. ее пары только при температуре выше 1700°С могут разлагаться на водород и кислород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов безопасно, так как температура горения их не превышает 1300 °С.

Вода способна растворять некоторые пары, газы и поглощать аэрозоли. Поэтому ею можно осаждать продукты горения при пожарах в зданиях. Для этих целей применяют тонкораспыленные и ультрараспыленные (водный туман) струи.

Хорошая подвижность воды обеспечивает легкость ее транспортировки по трубопроводам. Воду используют не только для тушение очагов пожара, но и для охлаждения объектов, находящихся вблизи очага горения. Тем самым предотвращая их разрушение, взрыв и загорание.

Механизм тушение пожаров водой:

• охлаждение поверхности и зоны реакции горящих веществ;
• разбавления (флегматизации) окружающей среды в зоне горения паром, образующимся при испарении;
• изоляции зоны горения от воздушной среды;
• деформации реакционного слоя и срыва пламени за счет механического воздействия на пламя струи воды.

При тушении водой горящих нефтепродуктов в резервуарах существенное значение имеют капли, подаваемые на очаг горения. Оптимальный диаметр капель воды составляет 0.1мм при тушении бензина; 0.3 мм- керосина и спирта; 0.5мм — трансформаторного масла и нефтепродуктов с температурой вспышки выше 60 °С.

Высокая эффективность тушения горючих веществ, имеющих высокую температуру горения и создающих большой напор пламени, достигается благодаря использованию смеси мелких и крупных водяных капель.

В этом случае мелкие капли, испаряясь в зоне пламенного горения, снижают ее температуру, а крупные капли, не успев полностью испариться, достигают горящей поверхности, охлаждают ее и, если их кинетическая энергия к моменту достижения горящей поверхности достаточно высока, разрушают установившийся в процессе горения реакционный слой.

Таблица 2: Область применения воды для различных классов пожара

Класс пожара	Подкласс	Горючие вещества и материалы (объекты)	Вода, разбрызгиваемая оросителями	Тонкорыспы-ленная вода	Распыленная вода со смачивателем
А	А1	Твердые тлеющие вещества, смачиваемые водой (дерево и т.п.)	3	3	3
А2	Твердые тлеющие вещества, не смачиваемые водой (хлопок, торф и т.п.)	1	1	2
А3	Твердые нетлеющие вещества (пластмассы и т.п.)	2	3	3
А4	Резинотехнические изделия	2	2	3
А5	Музеи, архивы, библиотеки и т.п.	1	1	1
В	В1*	Предельные и непредельные углеводороды (гептан и т.п.)	—	2	1
В2*	Предельные и непредельные углеводороды (бензин и т.п.)	—	2	1
В3*	Спирты водорастворимые (С1-С3)	—	2	1
В4*	Спирты водонерастворимые (С4 и выше)	—	2	1
В5**	Кислоты — ограниченно водорастворимые	3	3	3
В6**	Эфиры простые и сложные (диэтиловый и т.п.)	3	3	3
В7**	Альдегиды и кетоны (ацетон и т.п.)	3	3	3
С,Д	С1,С2,С3Д1,Д2,Д3,Д4	—	—	—
Е***	Е1	ЭВЦ	1	1	1
Е2	Телефонные узлы	2	2	2
Е3	Электроцентрали	1	1	1
Е4	Трансформаторные подстанции	2	2	2
Е5	Электроника	1	1	1

Примечание: «1» — подходит, но не рекомендуется; «2» — подходит удовлетворительно; «3» — подходит хорошо; «4» — подходит отлично; «-» — не подходит, «*» — для ЛВЖ и ГЖ с температурой вспышки до 90 °С; «**» — для ЛВЖ и ГЖ с температурой вспышки более 90 °С; «***» — электрооборудование под напряжением. 

Воду нельзя применять для тушения следующих материалов:

• калия, натрия, лития, магния, титана, циркония, урана, плутония;
• алюминийорганических соединений (реагирует со взрывом);
• литийорганических соединений, азида свинца, карбидов, щелочных металлов, гидридов ряда металлов, магния, цинка, карбидов кальция, бария (разложение с выделением горючих газов);
• железа, фосфора, угля;
• гидросульфита натрия (происходит самовозгорание);
• серной кислоты, термитов, хлорида титана (сильный экзотермический эффект);
• битума, перекиси натрия, жиров, масел, петролатума (усиление горения в результате выброса, разбрызгивания, вскипания).

Нефтепродукты и многие другие органические жидкости при тушении водой всплывают на ее поверхность, вследствие чего площадь пожара может значительно увеличиться.

Например: в случае возгорание нефтепродуктов, расположенных в резервуаре, не рекомендуется тушить водой. Нефтепродукты сплывают над водой. Вода, в результате нагрева, переходит в пар.

Водяной пар порциями поднимается вверх, что вызывает разбрызгивание горящих нефтепродуктов из резервуара и затрудняет доступ пожарных к очагу пожара.

К недостаткам воды относится высокая температура замерзания. Для понижения температуры замерзания применяют специальные добавки (антифризы), некоторые спирты (гликоли), минеральные соли (K2CO3, MgCl2, CaCl2). Однако указанные соли повышают коррозионную способность воды, поэтому их практически не используют. Применение же гликолей существенно повышает стоимость огнетушащего вещества.

Пенообразователи, антифризы и другие добавки также повышают коррозионную способность и электропроводность воды. В качестве защиты от коррозии, можно на металлические детали и трубопроводы нанести специальные покрытия, либо добавить к воде ингибиторы коррозии.

Расширение области применения воды для тушения электротехнического оборудования под напряжением возможно при использовании ее в тонко- и ультрараспыленном состоянии.

Тлению подвержены материалы с большой удельной поверхностью, в порах которых содержится воздух, необходимый для горения. Такие материалы могут гореть при сильно сниженном содержании кислорода в окружающей среде.

Проникновение огнетущащих средств в поры тлеющих материалов, как правило, довольно затруднительно.

При введение смачивателя (сульфоната) расход воды на тушение снижается в четыре раза, а время тушения — в два раза.

В ряде случаев тушение водой становится весьма эффективным,  если ее загустить с помощью, например, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы или альгината натрия. Повышение вязкости до 1-1,5 Н*с/м2 позволяет сокатить время тушение примерно в 5 раз. Наилучшими добавками в этом случае являются растворы альгината натрия и натрийкарбоксиметилцеллюлозы. Например, 0.

05%-й раствор натрийкарбоксиметилцеллюлозы обеспечивает существенное сокращение расхода воды на пожаротушение. Если при определенных условиях тушения обычной водой ее расход составляет от 40 до 400 л/м2, топри использовании «Вязкой» воды — от 5 до 85л/м2. Средний ущерб от пожара (в том числе в результате воздействия воды на материалы) снижается при этом на 20%.

Наиболее часто используются следующие добавки, повышающие эффективность применения воды:

• водорастворимые полимеры для повышения адгезии к горящему объекты («Вязкая вода»);
• полиоксиэтилен для повышения пропускной способности трубопроводов («скользкая вода»);
• неорганические соли для повышения эффективности тушения;
• антифризы и соли для уменьшения температуры замерзания воды.

В настоящее время одним из наиболее перспективных направлений в области противопожарной защиты объектоа различного назначения является использование в качестве средства тушения пожаров тонко- и ультрараспыленной воды. В таком виде вода способна поглощать аэрозоли, осаждать продукты горения и тушить не только горящие твердые вещества, но и многие горючие жидкости.

При подаче воды в тонко- или ультрараспыленном состоянии достигается наибольший огнетушащий эффект. Особенно актуально применение тонко- и ультрараспыленной воды на объектах, где требуется высокая эффективность тушения, имеются ограничения по водоснабжению и актуальна минимизация ущерба от проливов воды.

С помощью тонко- и ультрараспыленной воды может быть обеспечена защита многих особо социально и промышленно значимых объектов.

такие объекты, на которых тушение пожаров необходимо осуществлять в начальной стадии достаточно быстро и с малым расходом воды.

Дополнительные преимущества использование распыленной воды по сравнению с компактной струей или разбрызгиваемым потоком:

• возможность тушения практически всех веществ и материалов за исключением веществ, реагирующих с водой с выделением тепловой энергии и горючих газов;
• высокая эффективность тушения, обусловленная повышенным охлаждающим эффектом и равномерным орошением водой очага пожара;
• минимальное потребление воды — незначительный расход позволяет избежать существенного ущерба от последствий пролива и обеспечить возможность использования  при условии лимита воды;
• экранирование лучистого теплового излучения — использование для защиты обслуживающего персонала, принимающего участие в тушении пожара, личного состава подразделений пожарной охраны, несущих и ограждающих конструкций, а также рядом расположенных материальных ценностей;
• разбавление горючих паров и снижение концентрации кислорода в зоне горения в результате интенсивного образования водяного пара;
• снижение температуры в помещениях при пожаре в них;
• равномерное охлаждение чрезмерно разогретых металлических поверхностей несущих конструкций за счет высокой удельной поверхности капель — исключает их локальную деформацию, потерю устойчивости и разрушение;
• эффективное поглощение и удаление токсичных газов и дыма (дымоосаждение);
• низкая электрическая проводимость тонко- ультрараспыленной воды — обеспечивает возможность ее применения в качестве эффективного средства пожаротушения на электроустановках, находящихся под напряжением;
• экологическая чистота и токсикологическая безопасность в сочетании с защитой людей от воздействия опасных факторов пожара — позволяет персоналу спасать ценность во время работы автоматической установки пожаротушения.

Ультрараспыленная вода в зоне горения интенсивно испаряется. Защитный слой водяного пара может изолировать зону горения, препятствуя доступу кислорода. Когда концентрация кислорода в очаге горения снизится до 16-18%, огонь самозатухает.

Используемая литература: Л.М.Мешман, В.А.Былинкин, Р.Ю.Губин, Е.Ю.Романова. Автоматические водяные и пенные установки пожаротушения. Проектирование. г.Москва. — 2009г.

Источник: http://mir-vik.ru/voda-kak-ognetushashhee-sredstvo/

Тушение возгораний температурно-активированной водой – инновационная парадигма пожарного дела

В настоящее время использование обычной воды при тушении пожаров имеет относительно низкую эффективность ввиду того, что мощная струя большей частью не достигает непосредственно пламени и не выполняет функцию ликвидации очага возгорания.

Поэтому научными сотрудниками различных учреждений разработано несколько приёмов, позволяющих усилить текучесть воды и её смачивающие свойства, применять способ тушения огня при помощи водного тумана.

Наиболее популярной инновацией за последнее время стала технология применения температурно-активированной воды (ТАВ), которая была признана революционной.

Но ввиду травмирования людей при использовании кипятка, от этой идеи отошли до тех пор, пока не была разработана данная технология.

Особенности пара таковы, что он ускоренно заполняет горящее пространство, ограничивает поступление кислорода к очагу горения, осаждает и поглощает все продукты горения.

До этого для усиления текучести применяли способы введения в воду полимеров для создания эффекта «скользкой воды» типа полиокса или средства пролонгированного действия – линейного полиакриламида, которые вводили в воду в минимальных количествах.

Высокая стоимость, ресурсо- и энергозатратность данных процессов привела к созданию российскими учёными инновационной жидкости, получившей название «температурно-активированная вода», комбинированно сочетающей свойства текучести и образования мелкого водяного тумана. Принцип её создания состоит в том, что при нагревании обычной пресной воды до высоких температур при увеличенном давлении происходит изменение её растворяющих и удерживающих свойств. Данный процесс называется активацией воды.

Такая жидкость подаётся из резервуара, в котором осуществлялось нагревание при высоком давлении. После попадания через распылитель во внешнюю среду происходит её вскипание.

Преобразованная в пар температурно-активированная вода частично превращается в частицы, имеющие размеры до 20 мкм. Они отличаются повышенной смачиваемостью, могут эффективно гасить горящие ГСМ, пластик, резину и прочее.

В сферу тушения ТАВ входят и такие вещества (газы), как бензин и нефтепродукты, спирты, углеводороды, резина, полистирол, поливинилхлорид.

Физические характеристики данной воды позволяют тушить огонь даже в изолированных очагах типа кабельных колодцев, закрытых вертикальных и горизонтальных каналов. Гибкое изменение условий нагревания и давления воды позволяет широко варьировать область применения ТАВ ввиду изменения размера капель.

Технические средства для подачи ТАВ

В РФ выпускают и эффективно используют пожарную технику, позволяющую осуществить применение температурно-активированной воды. К их числу относится пожарный автомобиль марки МПЗ-АПМ, производимый в Мытищах.

При его эксплуатации возможно использование ТАВ в условиях низких температур, до границы – 50 С. Одним из приёмов работы является образование защитных завес из ТАВ, которые позволяют эффективно проводить пожарно-спасательные работы.

В технологическом отсеке автомобиля расположена установка для формирования струй ТАВ температурой 150 – 180 С, расход которой достигает уровня 2 л/с, а производство осуществляется в ускоренном порядке, через 1 минуту после включения. Минимальное давление, при котором образуется ТАВ – 1,6 МПа. Теплообменник, производящий ТАВ, представляет собой цилиндр массой 860 кг, длиной 3 м, который монтируется на шасси любого автомобиля типа КАМАЗ, «Урал», «ЗИЛ».

Подача ТАВ осуществляется по специальным резиновым шлангам (не рукавам), отличающимся высокой устойчивостью к температурной нагрузке и давлению.

Образованные водяные «облака» могут заблокировать распространение отравляющих веществ типа аммиака и хлора, намочить лесные массивы при ликвидации низового или верхового огня, что позволит затормозить распространение пламени.

При горении квартиры техническое устройство «пика», подающее ТАВ, не травмирует человека внутри, так как сопло имеет диаметр 5 мм, позволяющий образовывать водный «туман».

Преимущества использования активированной воды

Использование ТАВ позволяет обойтись без пожарных стволов, имеющих дорогостоящие насадки, отличающиеся минимальными размерами сечения исходящих каналов.

В число преимуществ ТАВ входит и эффективное осаждение горения в больших объектах благодаря возможности создания искусственного «дождя», быстрое снижение температуры в горящих зданиях, вне зависимости от типа горящих веществ и материалов, уменьшение расходов воды для ликвидации очага возгорания как минимум в 10 раз.

Быстрое снижение давления и температур обуславливает образование частиц ТАВ размером до 10 микрон, которые выполняют функцию замещения кислорода и прекращение горения вследствие этого.

При введении в ТАВ дополнительных реагентов, способных нейтрализовать токсичные вещества, её используют, к примеру, для детоксикации пролитого ракетного топлива.

Данный процесс осуществляется в сжатые сроки, локализуя место пожара, распространение химически опасных веществ.

Так, научные эксперименты показали, что для ликвидации очага возгорания в камере, имеющей объем 3200 м3, насыщение влагой происходит всего за 10 минут. Поэтому пожарные могут использовать такой прием тушения, к примеру, квартир, как вставка ствола в глазок двери (уже через минуту начнётся тушение огня).

Помимо тушения огня, ТАВ можно использовать для смыва нефтепродуктов, временного обеспечения жилого дома для освещения и обогрева.

ТАВ получают из обычной водопроводной воды, и то, что она не требует предварительной подготовки – ещё одно преимущество. Низкая вязкость ТАВ позволяет подавать её на высоту до 0,2 км и расстояние до 1000 м.

Возможно, её можно подавать и на большие дистанции, но пока данные исследования просто не проводились.

Что особенно важно – исключаются протечки воды, что сохраняет имущество практически без повреждений, вызванных намоканием.

Корпорация «Роскосмос» признала данную технологию наиболее подходящей для тушения пожаров даже в условиях космодромов.

Данный приём является новинкой, показывающей эффективность применения нанотехнологических решений в области пожарного дела.

Поэтому данная разработка в настоящее время успешно внедряется специалистами и учеными научных и производственных подразделений в МЧС.

Источник: http://pojarunet.ru/tushenie-vozgoranij-temperaturno-aktivirovannoj-vodoj-innovatsionnaya-paradigma-pozharnogo-dela

Вода как средство пожаротушения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

КУРСОВАЯ РАБОТА

ВОДА КАК СРЕДСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Выполнила студентка

3 курса, группа ПБ

Алексеева Татьяна Робертовна

Москва 2013

Оглавление

1. Огнетушащая эффективность воды

2. Достоинства и недостатки воды

3. Интенсивность подачи воды для тушения

4. Способы подачи воды для пожаротушения

5. Область применения воды

6. Метод оценки применимости воды

7. Способы повышения огнетушащей эффективности воды

Список литературы

1. Огнетушащая эффективность воды

Пожаротушение — это комплекс действий и мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара.

Возникновение пожара возможно при одновременном присутствии трех компонентов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания.

Развитие пожара требует присутствия не только горючих веществ и окислителя, но и передачи тепла от зоны горения к горючему материалу. Поэтому тушение пожара можно обеспечить следующими способами:

• изоляцией очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;
• охлаждением очага горения до температур ниже температур воспламенения и вспышки;
• замедлением скорости химических реакций в пламени;
• механическим срывом пламени путем воздействия на очаг горения сильной струи газа или воды;
• созданием условий огнепреграждения.

Результаты воздействий всех существующих средств тушения на процесс горения зависят от физико-химических свойств горящих материалов, условий горения, интенсивности подачи и других факторов.

Например, водой можно охлаждать и изолировать (или разбавлять) очаг горения, пенными средствами — изолировать и охлаждать, инертными разбавителями — разбавлять воздух, снижая концентрацию кислорода, хладонами — ингибировать горение и препятствовать распространению пламени порошковым облаком.

Для любого средства тушения доминирующим является только одно огнетушащее воздействие. Вода оказывает преимущественно охлаждающее воздействие, пены — изолирующее, хладоны и порошки — ингибирующее.

пожаротушение вода огнетушащая эффективность

При выборе средств тушения следует исходить из возможности получения максимального огнетушащего эффекта при минимальных затратах. Выбор средств тушения должен производиться с учетом класса пожара. Вода является наиболее широко применяемым огнетушащим средством тушения пожаров веществ в различных агрегатных состояниях.

Высокая огнетушащая эффективность воды и большие масштабы ее использования для тушения пожаров обусловлены комплексом особых физико-химических свойств воды и в первую очередь необычно высокой, в сравнении с другими жидкостями, энергоемкостью испарения и нагревания паров воды.

Так, на испарение одного килограмма воды и нагревание паров до температуры 1000 К необходимо затратить около 3100 кДж/кг, тогда как аналогичный процесс с органическими жидкостями требует не более 300 кДж/кг, т.е. энергоемкость фазового превращения воды и нагревания ее паров в 10 раз выше, чем в среднем для любой другой жидкости.

При этом теплопроводность воды и ее паров почти на порядок выше, чем для других жидкостей.

Хорошо известно, что наибольшей эффективностью при тушении пожаров обладает распыленная, высокодисперсная вода.

Для получения высокодисперсной струи воды, как правило, требуется высокое давление, но и при этом дальность подачи распыленной воды ограничена малой дистанцией.

Новый принцип получения высокодисперсного потока воды основан на новом способе получения распыленной воды — путем многократного последовательного диспергирования водной струи.

Основным механизмом действия воды при тушении пламени на пожаре является охлаждение. В зависимости от степени дисперсности капель воды и типа пожара охлаждаться может либо преимущественно зона горения, либо горящий материал, либо и то и другое вместе.

Кроме этого, распыленные капли воды поглощают лучистое тепло, абсорбируют горючий компонент и приводят к коагуляции дымовых частиц.

2. Достоинства и недостатки воды

Факторами, обусловливающими достоинства воды как огнетушащего средства, помимо доступности и дешевизны являются значительная теплоемкость, высокая скрытая теплота испарения, подвижность, химическая нейтральность и отсутствие ядовитости.

Такие свойства воды обеспечивают эффективное охлаждение не только горящих объектов, но и объектов, расположенных вблизи очага горения, что позволяет предотвратить разрушение, взрыв и загорание последних.

Хорошая подвижность обеспечивает легкость транспортировки воды и доставки ее (в виде сплошных струй) в удаленные и труднодоступные места.

Огнетушащая способность воды обусловливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени.

Попадая в зону горения, на горящее вещество, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты.

При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз (из 1 л воды при испарении образуется 1700 л пара), благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны очага пожара.

Вода имеет низкую теплопроводность, что способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Это свойство, в сочетании с предыдущими позволяет использовать ее не только для тушения, но и для защиты материалов от воспламенения.

Малая вязкость и не сжимаемость воды позволяют подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением.

Вода способна растворять некоторые пары, газы и поглощать аэрозоли. Значит, водой можно осаждать продукты горения на пожарах в зданиях. Для этих целей применяют распыленные и тонкораспыленные струи.

Но в то же время вода обладает рядом недостатков, которые сужают область ее использования как огнетушащего средства. Большое количество используемой в тушении воды может нанести непоправимый ущерб материальным ценностям, иногда не меньше, чем сам пожар.

Основной недостаток у воды, как огнетушащего средства, заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения (72,8*-103 Дж/м2) она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества.

Другими недостатками являются: замерзание воды при 0°С (снижает транспортабельность воды при низких температурах), электропроводность (приводит в невозможности тушения водой электроустановок), высокая плотность (при тушении легких горящих жидкостей вода не ограничивает доступ воздуха в зону горения, а, растекаясь, способствует еще большему распространению огня).

3. Интенсивность подачи воды для тушения

В практических расчетах количество огнетушащих средств, требуемых для прекращения горения, определяют по интенсивности их подачи.

Интенсивностью подачи называется количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу соответствующего геометрического параметра пожара (площади, объема, периметра или фронта).

Интенсивность подачи огнетушащих средств определяют опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров:

= Qо. с / 60tт П,

Где:- интенсивность подачи огнетушащих средств, л/ (м2 ·с), кг/ (м2 ·с), кг/ (м3 ·с), м3/ (м3 ·с), л/ (м ·с);о. с — расход огнетушащего средства во время тушения пожара или проведения опыта, л, кг, м3;т — время, затраченное на тушение пожара или проведение опыта, мин;

П — величина расчетного параметра пожара: площадь, м2; объем, м3; периметр или фронт, м.

Интенсивность подачи можно определять через фактический удельный расход огнетушащего средства;

= Qу / 60tт П,

Где Qу — фактический удельный расход огнетушащего средства за время прекращения горения, л, кг, м3.

= Qф / П,

Где Qф — фактический расход огнетушащего средства, л/с, кг/с, м3/с (см, п.2.4).

В зависимости от расчетной единицы параметра пожара (м2, м3, м) интенсивность подачи огнетушащих средств подразделяют на поверхностную [Is, л/ (м2·с), кг/ (м2·с)], объемную [Iv, л/ (м3·с), кг/ (м3·с)] и линейную [Iл, л/ (м·с), кг/ (м·с)].

Если в нормативных документах и справочной литературе нет данных по интенсивности подачи огнетушащих средств на защиту объектов (например, при пожарах в зданиях), ее устанавливают по тактическим условиям обстановки и осуществления боевых действий по тушению пожара, исходя из оперативно-тактической характеристики объекта, или принимают уменьшенной в 4 раза по сравнению с требуемой интенсивностью подачи на тушение пожара

з = 0,25 Iтр,

Линейная интенсивность подачи огнетушащих средств для тушения пожаров в таблицах, как правило, не приводится. Она зависит от обстановки на пожаре и, если используется при расчете огнетушащих средств, ее находят как производный показатель от интенсивности поверхностной:

л = Is hт,

Где hт — глубина тушения, м (принимается, при тушении ручными стволами — 5 м, лафетными — 10 м).

Общая интенсивность подачи огнетушащих средств состоит и двух частей: интенсивности огнетушащего средства, участвующего непосредственно в прекращении горения Iпр. г, и интенсивности потерь Iпот.

= Iпр. г + Iпот.

Средние, практически целесообразные, значения интенсивности подачи огнетушащих средств, называемые оптимальными (требуемыми, расчетными), установленные опытным путем и практикой тушения пожаров, приведены ниже и в табл.1

Интенсивность подачи воды при тушении пожаров, л/ (м2с)

Таб.1

Объект тушенияИнтенсивность1.

Здания и сооруженияАдминистративные здания: I — III степени огнестойкости0,06IV степени огнестойкости0,10V степени огнестойкости0,15Подвальные помещения0,10Чердачные помещения0,10Ангары, гаражи, мастерские, трамвайные и троллейбусные депо0, 20Больницы0,10Жилые дома и подсобные постройки: I — III степени огнестойкости0,03IV степени огнестойкости0,10V степени огнестойкости0,15Подвальные помещения0,15Чердачные помещения0,15Животноводческие зданияI — III степени огнестойкости0,10IV степени огнестойкости0,15V степени огнестойкости0, 20Культурно-зрелищные учреждения (театры, кинотеатры, клубы, дворцы культуры): Сцена0.20Зрительный зал0,15Подсобные помещения0,15Мельницы и элеваторы0,14Производственные зданияI — II степени огнестойкости0,35III степени огнестойкости0, 20IV — V степени огнестойкости0,25Окрасочные цехи0, 20Подвальные помещения0,30Сгораемые покрытия больших площадей в производственных зданиях: При тушении снизу внутри здания0,15При тушении снаружи со стороны покрытия0,08При тушении снаружи при развившемся пожаре0,15Строящиеся здания0,10Торговые предприятия и склады товарно-материальных ценностей0, 20Холодильники0.10Электростанции и подстанции: Кабельные туннели и полуэтажи (подача тонкораспыленной воды) 0, 20Машинные залы и котельные отделения0, 20Галереи топливоподачи0,10Трансформаторы, реакторы, масляные выключатели (подача тонкораспыленной воды) 0,102. Транспортные средства Автомобили, трамваи, троллейбусы на открытых стоянках0,10Самолеты и вертолеты: Внутренняя отделка (при подаче тонкораспыленной воды) 0,08Конструкции с наличием магниевых сплавов0,25Корпус0,15Суда (сухогрузные и пассажирские): Надстройки (пожары внутренние и наружные) при подаче цельных и тонкораспыленных струй0, 20 Трюмы0, 203. Твердые материалыБумага разрыхленная0,30Древесина: Балансовая, при влажности, %40 — 500, 20Менее 400,50Пиломатериалы в штабелях в пределах одной группы при влажности, %; 6 — 140,4520 — 300,30Свыше 300, 20Круглый лес в штабелях0,3Щепа в кучах с влажностью 30 — 50 %0,10Каучук (натуральный или искусственный), резина и резинотехнические изделия0,30 Льнокостра в отвалах (подача тонкораспыленной воды) 0, 20Льнотресты (скирды, тюки) 0.25Пластмассы: Термопласты0,14Реактопласты0,10Полимерные материалы и изделия из них0, 20Текстолит, карболит, отходы пластмасс, триацетатная пленка0,30Торф на фрезерных полях влажностью 15 — 30 % (при удельном расходе воды 110 — 140 л/м2 и времени тушения 20 мин.) 0,10Торф фрезерный в штабелях (при удельном расходе воды 235 л/м и времени тушения 20 мин) 0, 20 Хлопок и другие волокнистые материалы: Открытые склады0, 20Закрытые склады0,30Целлулоид и изделия из него0,404. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (при тушении тонкораспыленной водой) Ацетон0,40Нефтепродукты в емкостях: С температурой вспышки ниже 28оС0,30С температурой вспышки 28 — 60оС0, 20С температурой вспышки более 60°С0, 20Горючая жидкость, разлившаяся на поверхности площадки, в траншеях технологических лотках0, 20 Термоизоляция, пропитанная нефтепродуктами0, 20Спирты (этиловый, метиловый, пропиловый, бутиловый и др.) на складах и спиртзаводах0,40 Нефть и конденсат вокруг скважины фонтана0, 20

Примечания:

. При подаче воды со смачивателем интенсивность подачи по таблице снижается в 2 раза.

. Хлопок, другие волокнистые материалы и торф необходимо тушить только с добавлением смачивателя.

Источник: https://yamiki.ru/item/230436