Средства и способы ликвидации загораний и пожаров

Легче и проще всего ликвидировать пожар в одной из начальных стадий. С этой целью нужно:

1) удалить из очага пожара источник воспламенения (например, убрать с покрытого пластиком пола пылающую таблетку сухого горючего, отодвинуть от легковозгораемых предметов сосуд с горящей жидкостью и т.д.);

2) понизить температуру в очаге ниже той, при которой из окружающих предметов начинают выделяться горючие пары, резко уменьшить доступ окислителя в зону горения, чтобы понизилась интенсивность тепловыделения. Для этого в очаг загорания подают большие массы воды в распыленном состоянии, изолируют очаг или окружающие его предметы огнезащищенной тканью, огнетушащим порошком, песком, химической или воздушно-механической пеной;

3) сбить пламя с горящих предметов сильной струей воды или воздуха.

Ликвидация огня производится с помощью средств пожаротушения. Их принято делить на первичные (огнезащищенная ткань, песок, различного рода огнетушители, а также внутренняя система пожарного водоснабжения), передвижные (пожарные автомобили, поезда, водный транспорт). Рассмотрим только первичные средства, владение которыми обязательно для каждого учителя (не только химии) и студента.

Назначение любого средства пожаротушения - изменить тепловой баланс зоны горения. Это может быть достигнуто путем интенсивного смещения положения химического равновесия в очаге пожара, воздействия на свободнорадикальный механизм процесса горения, а также иным образом. Кроме того, важны учет стадии развития пожара и совместимость огнегасительного средства с защищаемым объектом.

Вода является наиболее доступным, дешевым и распространенным средством. Имея значительную теплоемкость и теплоту испарения, она снижает температуру горящих и окружающих предметов. Образующийся водяной пар уменьшает объемную долю кислорода в воздухе (при 13% против обычных 21% горение большинства веществ прекращается). Таким образом вода обладает комбинированным действием, и это характерно практически для всех огнегасительных веществ.

В зависимости от вида пожара и характера горящего вещества воду дают плотной струей или в распыленном виде. В первом случае она сбивает пламя и поступает на расстояние до 17 м от ствола. Струями тушат обширные пожары или огонь на высоте, однако наилучший эффект достигается при пользовании тонкораспыленной водой: расширяется площадь, на которой подавляется пламя, резко вырастает интенсивность испарения и как следствие огнегасящий эффект.

В зданиях учебных заведений, оборудованных водопроводом, существует отдельная сеть пожарного водоснабжения. Она состоит из труб большего, чем обычно, диаметра (около 60 мм) и специальных пожарных кранов. В многоэтажных зданиях на таких линиях устанавливают повысительные насосы. Краны внутренней системы пожарного водоснабжения располагаются, как правило, в нишах у выходов из помещений и на лестничных площадках в конце длинных (более 20 м) коридоров с таким расчетом, чтобы в любое помещение вода могла быть подана с двух сторон.

В соответствии с п. 2.3.6 ГОСТ 12.4.009-75 «ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Общие требования» в комплект пожарного крана входят: запорный вентиль с соединительной головкой, напорный рукав длиной 10 м, постоянно присоединенный к запорному вентилю и стволу-наконечнику (рис. 14). Укладка рукава должна гарантировать полное и беспрепятственное развертывание его в сторону пожара. Если кран открывается туго, применяют специальный рычаг, выступы которого вставляют в углубления маховичка. Дверцы ниш, где установлены краны, без запирающих приспособлений. Они должны легко открываться. Снаружи на них указывается индекс «ПК», порядковый номер крана и телефон ближайшей пожарной части. Внешнее оформление дверцы включает красный цвет в соответствии с п. 27 ГОСТ 12.4.26-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности» для надписей или окантовки.

Кран на пожарном водопроводе

Для ликвидации огня с помощью внутреннего пожарного водопровода прежде всего полностью раскатывают рукав, следя за тем, чтобы он не перекручивался. Затем один из участников тушения берет в руки ствол, а другой постепенно открывает воду. Напор в водопроводе очень большой, поэтому внутри помещений полностью кран открывать нельзя - струя может разрушить остекление и приток воздуха к пламени возрастет. Кроме того, трудно станет работать со стволом.

Поскольку в любой водопроводной, а тем более и природной воде имеются в растворенном виде соли, она обладает электрической проводимостью, как и лужи, образующиеся при длительной и обильной подаче. Поэтому применять воду для ликвидации огня на необесточенных электроустановках воспрещается. Не пользуются ею и в том случае, если, например, в помещении имеются вещества, способные взаимодействовать с ней с выделением горючих газов (щелочные и щелочноземельные металлы, магний и другие материалы и реактивы). Струйную подачу не применяют для гашения водонерастворимых жидкостей меньшей плотности - они растекаются по водной поверхности, и пожар расширяется.

Огнетушители предназначены в основном для ликвидации различных категорий загораний небольшого масштаба путем интенсивной подачи в очаг огнетушащего состава.

В учебных заведениях в настоящее время наиболее широко распространенными марками пенных огнетушителей являются ОХП-10 (огнетушитель химический пенный) и ОХВП-10 (огнетушитель химический воздушно-пенный, рис. 15). Они отличаются друг от друга по конструкции и заряду.

Общий вид химического воздушно-пенного огнетушителя ОХВП-10

Пенные огнетушители состоят из корпуса, крышки с клапанным устройством и кислотного стакана. ОХВП-10 в отличие от ОХП-10 снабжен дополнительно пенным насадком, предназначенным для повышения кратности пены.

Для приведения в действие огнетушитель подносят к очагу пожара на расстояние длины струи (см. табл. 11) и ставят вертикально на пол. Рукоятку на крышке поворачивают вверх до отказа (примерно на 180° в вертикальной плоскости). При этом шток клапана, закрывающего полиэтиленовый стакан с кислотной частью заряда (серная кислота с р = 1,51 г/см3 и объемом 0,2 л в ОХВП-10 и подкисленный серной кислотой сульфат железа (II) объемом 0,45 л в ОХП-10), поднимается и открывает отверстие в стакане. Только после этого огнетушитель приподнимают одной рукой за ручку, а другой подхватывают за дно и переворачивают (спрыском в сторону огня). Смешивание частей заряда приводит к образованию оксида углерода (IV) за счет взаимодействия кислотной и щелочной жидкостей (гидрокарбонат натрия массой 450 г и пенообразователь ПО-1 объемом 0,5 л, растворенные в воде объемом 8 л). Рекомендуется для лучшего перемешивания компонентов несколько раз встряхнуть огнетушитель. Удерживая его в вертикальном положении вниз спрыском, направляют струю пены в очаг пожара.

Таблица - Технические характеристики пенных огнетушителей

В последних конструкциях, в частности у ОХВП-10, отверстие спрыска закрыто мембраной, которая препятствует зарастанию канала кристаллами соли. Когда давление в корпусе достигнет 250 кПа, мембрана через 5-7 с разрывается. После этого заряд огнетушителя ОХВП-10 в виде струи поступает в насадок, где пена повышает свою кратность. В ОХП-10 (без насадка) кратность пены меньше, зато струя ее длиннее примерно в полтора раза.

При тушении твердых материалов пену направляют в место наибольшего горения, а у ЛВЖ и ГЖ закрывают всю поверхность, начиная с ближайшего края.

Если после приведения в действие огнетушитель не сработал или истечение пены быстро прекратилось, а прочистка спрыска шпилькой не помогает, его относят подальше и сообщают о неисправности прибывшей пожарной команде.

Огнегасительное действие химической пены состоит в следующем:

1) объемная доля оксида углерода (IV) в пене огнетушителя ОХП-10 около 80%, и это резко снижает объемную долю кислорода в непосредственной близости от очага пожара;

2) жидкая фаза пены - раствор солей в воде. В огне вода испаряется, а соль сплошной тонкой пленкой обволакивает предметы и предотвращает к ним доступ кислорода. На плавление соли и частичную ее диссоциацию с образованием оксида углерода (IV) затрачивается теплота;

3) пена (особенно у ОХВП-10) обладает низкой теплопроводностью, и ее слой защищает еще не загоревшиеся предметы от нагревания.

Запрещается применять ОХП-10 и ОХВП-10 для ликвидации пожаров на необесточенных электроустановках, так как пена обладает электрической проводимостью.

В перспективе химические пенные огнетушители уступят место воздушно-пенным. Заряд последних состоит из 94% воды и 6% пенообразователя, поэтому пена, образующаяся давлением оксида углерода (IV) из баллончика, имеет незначительную электрическую проводимость и не вызывает коррозии металлов.

По сравнению с обычной водой пены обладают рядом преимуществ. Они хорошо растекаются по горящей поверхности и заполняют пространство над всем защищаемым объектом. Следует остерегаться попадания в глаза пены из ОХП-10: если это случилось, необходимо промыть их чистой водой после окончания работы с огнетушителем.

Углекислотиые огнетушители предназначаются для тушения загораний различных предметов, в том числе и электроустановок, находящихся под напряжением не выше 1000 В (рис. 16). Их запрещается применять для тушения щелочных металлов.

Углекислотный огнетушитель

Углекислотные огнетушители заполняют оксидом углерода (IV) под давлением не менее 6 мПа. В этих условиях вещество находится в жидком виде. Большим достоинством является многоразовость действия ОУ всех типов без перезарядки.

Таблица - Технические характеристики углекислотных огнетушителей

При работе огнетушитель подносят возможно ближе к месту пожара (не более 2 м), раструб направляют в сторону огня и приводят огнетушитель в действие. Во время работы надо сохранять вертикальное положение баллона и сразу открывать вентиль «до отказа», иначе через раструб вместо необходимой снегообразной массы оксида углерода (IV) начнет поступать только газ. Струя «снега» подводится к огню с края. Как только огнетушитель начал действовать, поверхность раструба приобретает температуру около -70°С, поэтому нужное направление потоку огнетушащего вещества придают перемещением корпуса или изменяют положение раструба деревянным предметом.

Механизм огнегасящего действия в этом случае следующий:

1) на испарение затвердевшего газа расходуется много теплоты, и температура в очаге пожара существенно понижается. Как следствие сокращается приток в зону пламени горючих газов и паров от окружающих предметов;

2) резко уменьшается объемная доля кислорода вблизи очага пожара. Тем самым снижается возможность образования взрывоопасных, а также горючих паро-газовоздушных систем. При объемной доле оксида углерода (IV) выше 20% горение и взрывы становятся практически невозможными;

3) снегообразная блестящая масса оксида углерода (IV) обладает высокими отражательными свойствами и надежно защищает те предметы, на которых она отложилась, от лучистого нагревания.

Во время ликвидации огня в помещениях пользоваться углекислотными огнетушителями нужно с осторожностью: доля кислорода в окружающем воздухе и так снижена, а люди могут задохнуться.

Порошковые огнетушители в последнее время приобретают все большее распространение. Этому способствует их применимость для ликвидации практически всех видов пожаров, возможность работы с ними на морозе.

Высокий огнегасительный эффект порошковых составов достигается за счет следующих факторов:

1) уменьшается объемная доля кислорода в окружающем воздухе, так как выделяются инертные газообразные продукты термического разложения порошка;

2) интенсивно снижается температура в зоне горения - суммарная поверхность частиц порошка велика, они быстро отнимают теплоту от факела пламени;

3) происходит химическое ингибирование процесса горения, так как порошки пропитывают специальными добавками, которые при высокой температуре дают свободные радикалы (например, их образует фреон 114В2 состава С2Br4F2);

4) горящие предметы обволакиваются пленкой расплавленного порошка, а окружающие - слоем еще не разложившегося.

Рецептура огнегасящих порошков чрезвычайно разнообразна, но в основе своей они содержат преимущественно соли неорганических кислот: гидрокарбонат и карбонат натрия, фосфат и гидрофосфат аммония, поташ в сплаве с мочевиной, сульфат калия и даже поваренную соль. Необходимый огнегасительный эффект достигается при распылении 2,5-3,5 кг/м2. Примерно в десять раз снижает расход порошка введение в него химически активных ингибиторов пламени.

Простейшим по конструкции и практически безотказным в эксплуатации является порошковый огнетушитель «Спутник». Для приведения его в действие предварительно несколько раз встряхивают корпус с целью измельчения слежавшегося заряда, затем снимают крышку с перфорированной головки (распылителя) и, взяв за противоположный, суженный конец, резким встряхиванием над огнем создают в очаге пожара облако порошка.

Таблица - Технические характеристики отечественных огнетушащих порошков

Из современных порошковых огнетушителей наибольшее распространение получил «Момент» (ОП-1, рис. 17). Для приведения в действие его снимают с кронштейна и ударяют головкой о твердый предмет. Давлением газа (200-300 кПа) с насадка срабатывается колпачок, и плоская расширяющаяся струя выбрасывается из огнетушителя. Ее направляют в пламя так, чтобы порошок накрыл весь очаг пожара. В зависимости от категории пожара продолжительность тушения составляет от 4 до 60 с.

Щелочные металлы и твердые горючие материалы тушат, создавая над ними возможно более толстый слой огнегасительных порошков.

Таблица - Технические характеристики порошковых огнетушителей

Еще более эффективным средством ликвидации огня (но пока самым дорогим) являются огнетушители, снаряженные веществами типа С2Н4Br2, СF3Вг, СF2ClBr. Попадая в факел пламени, они диссоциируют:

Формула

Образующиеся при этом бром-радикалы активно вступают во взаимодействие с радикалами - промежуточными продуктами цепного процесса горения. Вследствие этого реакции ингибируются и пламя быстро гаснет. Максимальные безопасные объемные доли фторсодержащих соединений примерно в пять - десять раз больше огнетушащих, поэтому для человека они представляют опасность даже меньшую, чем оксид углерода (IV). Из всех веществ подобного рода предпочтение отдают трифторбромметану (хладону I3OI) как наименее токсичному.

Огнетушитель порошковый ОП-1 Момент

Универсальным огнетушащим веществом признан сухой песок. Надлежащий эффект здесь может быть достигнут только от сплошного слоя над очагом пожара толщиной не менее 40 см. Поэтому в химических кабинетах школ и в институтских лабораториях песок находится в сосудах вместимостью 5-8 кг. Их изготавливают обычно из старых корпусов пенных огнетушителей. В кабинете химии таких сосудов должно быть не менее четырех, в химической лаборатории, где работают с ЛВЖ или ГЖ, - не менее шести. Оперативность работы с песочной установкой (рис. 18) гораздо выше, чем при использовании лопаты и ящика, которые обычно рекомендуют. Лопата и ящик более уместны для просторных заводских цехов.

Песочная установка

Песок сохраняют от влаги (она придает электрическую проводимость) и сора, особенно крупного (воздух проникает через слой песка). При обнаружении в песке комков, повышенной влажности или сора его рассыпают ровным слоем, подсушивают, а затем просеивают. Эту операцию проделывают не реже двух раз в год.

Огнезащищенная ткань в виде плотных грубошерстных (суконных) или плетеных асбестовых полотен размером 1,2X1 >8 м применима для тушения ЛВЖ и для ликвидации пламени на человеке. Однако она непригодна, когда материалы могут гореть и без доступа воздуха (смеси, содержащие нитраты, хлораты и другие окислители). За рубежом в химических лабораториях лучшей для этой цели признана стеклоткань с силиконовым покрытием. Горючесть тканей сводится к минимуму пропиткой составами на основе ортофосфатов. Ткань подготавливают в мастерских добровольного пожарного общества. Хранят огнезащищенную ткань в сложенном виде или в металлических пеналах свернутой в рулон. В полотнище не должно быть повреждений, иначе оно становится практически бесполезным.

Размещение первичных средств пожаротушения и порядок хранения их в лабораториях и кабинетах должны отвечать требованиям ГОСТ 12.4.009-75 «ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Общие требования» и ГОСТ 12.2.037-78 «ССБТ. Техника пожарная. Требования без опасности». Место расположения отмечается знаком 4.1 по ГОСТ 12.4.26-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности» (рис. 19). Огнетушители любого типа подвешивают на высоте не более 1,5 м от уровня пола до нижнего торца и на расстоянии не менее чем 1,2 м от края двери при полном ее открывании. Разрешается размещать их в тумбах или шкафах с нанесенным на гранях знаком 4.1 и надписью, обозначающей тип. Огнетушитель оберегают от солнечных лучей или отопительных приборов.

Знак 4.1 Огнетушитель

Оснащение первичными средствами пожаротушения учебных помещений производится в соответствии с установленными нормами. Однако в любом случае в каждом кабинете химии или лаборатории должны быть пенный огнетушитель, три-четыре порошковых, песочная установка, не менее двух полотен огнезащищенной ткани. Во время работы с большими массами и объемами ЛВЖ лабораторию дополнительно оснащают еще двумя-тремя углекислотными огнетушителями ОУ-2. Пожарный инвентарь размещают на щитах белого цвета с красной окантовкой шириной 20-50 мм (ГОСТ 12.4.026-76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности», п. 2.7).

Первичные средства пожаротушения требуют бережного к себе отношения. Не реже одного раза в три месяца все огнетушители должны быть осмотрены с целью выявления ржавчины на корпусе или больших вмятин. В это время их протирают сухой тряпкой от пыли, проверяют состояние пломбы и внешних деталей (спрыска, раструба, пенного насадка). Углекислотные огнетушители один раз в квартал взвешивают с точностью до 10 г, и, если будет установлено уменьшение массы заряда в ОУ-2 ниже 1,25 кг, а в ОУ-5 - 2,85 кг, необходимо сдать их на перезарядку. Вентили огнетушителей проверяют обмыливанием на утечку газа. При обнаружении неисправности огнетушитель заменяют новым из резерва и уведомляют об этом органы пожарной охраны.

В огнетушителе ОП-1 «Момент» качество порошка проверяют один раз в год. С этой целью огнетушитель разбирают - снимают последовательно накидную гайку, стакан и крышку. После этого извлекают баллончик с оксидом углерода (IV) и взвешивают его. Масса баллончика не должна быть менее 37 г (с точностью до 0,1 г). Качество порошка проверяют, высыпав его на чистый лист бумаги. Если есть комочки, порошок просеивают сквозь сито 3 мм после подсушки при температуре не выше 50 °С. Аналогично проверяют и огнетушитель «Спутник».