Огнетушители, устройство и применение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Огнетушители, устройство и применение

1. Исторические данные создания огнетушителей

Для борьбы с загораниями огнетушители впервые стали использовать в начале XVIII века, когда, наряду с ведрами и лопатами, применялись деревянные бочки, заполненные водой и оснащенные запалом с черным порохом. Такую бочку с зажженным фитилем закатывали в очаг пожара, где происходил ее взрыв, и все содержимое бочки и продукты горения запала оказывали тушащее действие на пламя. Использовались также бочки, заполненные квасцами и порохом.

В середине XIX века появился «Пожарогас Шефталя». Он представлял собой картонную коробку, заполненную смесью гидрокарбоната натрия, квасцов или сульфата аммония, инфузорной земли и др. Внутрь «Пожарогаса» вставлялся патрон с зарядом пороха и бикфордовым шнуром. В случае необходимости с аппарата срывалась защитная лента, поджигался бикфордов шнур и аппарат через дверь или через окно забрасывался в горящее помещение. Через 12-15 секунд происходил сильный взрыв, заряд распылялся по горящему помещению и ликвидировал горение. Однако в связи с опасностью, связанной с хранением и применением взрывоопасного инициирующего патрона, в котором находилось 800 г. пороха, такие огнетушители применялись редко, а впоследствии были запрещены.

Примерно в это же время, появились герметично закрытые тонкостенные стеклянные цилиндры, колбы, гранаты и бомбы, емкостью до 1,5 л. Некоторые из них имели оригинальные названия: «цилиндр Винера», «граната Гардена», бомбы «Смерть огню», «Россия» и т.д.

В качестве огнетушащего вещества в них использовались, (в различных сочетаниях) водные растворы квасцов, буры, глауберовой соли, углекислого калия, хлористого натрия, кальция или магния, серы и т.д.

Во время пожара необходимо было вскрыть такой огнетушитель и содержимое вылить на пламя или бросить его в очаг горения. Однако, даже при удачном применении, эффективность таких огнетушителей была крайне низкой, они создавали только видимость защиты от пожара.

Появились также картонные огнетушители, выполненные в виде факела длиной 60-70 и диаметром 5-7 см с металлической крышкой. Они заряжались измельченными сухими смесями солей натрия (гидрокарбонат, хлорид, фосфат и др.), окислов железа, красителей и т.д. Чтобы воспользоваться таким огнетушителем, требовалось особое умение. Огнетушитель необходимо было резко сдернуть с гвоздя, сорвав при этом крышку, подойти как можно ближе к огню и, широко размахнувшись, направить содержимое в зону горения.

К этому времени было также известно, что такие газы, как двуокись углерода, оксид серы (сернистый газ), могут успешно применяться в качестве огнетушащего вещества объемного действия, т.к. снижают содержание кислорода в закрытом помещении или объеме. Были разработаны специальные огнетушащие картонные патроны, которые заполнялись смесью серы, селитры и тонкоизмельченного угля; нередко к ним добавляли песок и окись железа. При пожаре поджигали фитиль и огнетушитель забрасывали в горящее помещение. При горении заряда огнетушителя в защищаемый объем интенсивно выделялись сернистый газ и другие газообразные продукты, иногда в виде густого дыма, оказывая тушащее действие (прообраз современных аэрозольных забрасываемых огнетушителей).

В 1904 году русским инженером А.Г. Лораном был предложен метод тушения горючих жидкостей с помощью пены, которая получалась в результате химической реакции между щелочным и кислотным растворами. Этот метод был положен в основу работы химического пенного огнетушителя, который с некоторыми изменениями в конструкции и заряде дошел до наших дней. Химический пенный огнетушитель в течение целого века применялся для противопожарной защиты различных объектов. Его до сих пор еще можно кое-где увидеть в строю.

Химические пенные огнетушители обладают двумя достоинствами: они дешевы, просты в изготовлении и обслуживании. Но при этом они имеют существенные недостатки, такие, как высокая коррозионная активность заряда и его недостаточная стойкость, низкая эффективность при тушении пожара и т.д. Поэтому в настоящее время эти огнетушители заменяют на более современные и эффективные виды: водные с мелкодисперсной струей, воздушно-пенные, воздушно-эмульсионные, порошковые.

В связи с бурным развитием электротехнической промышленности и средств связи в конце XIX - начале XX в. появилась потребность в неводных средствах тушения пожара, которые не проводили бы электрический ток. Для этих целей стали использоваться стальные баллоны, заполненные сжиженной двуокисью углерода. Вначале они выпускались с головками вентильного типа. Впоследствии на огнетушители стали устанавливать головки с запорно-пусковым устройством рычажного типа и использовать раструбы различных конструкций.

В 20-х годах XX века появились жидкостные огнетушители со стальными баллончиками. Баллончики располагались снаружи огнетушителя, в них закачивались воздух или двуокись углерода, применявшиеся для вытеснения огнетушащего вещества из корпуса огнетушителя и подачи его для тушения огня.

После второй мировой войны стали интенсивно развиваться научные основы порошкового пожаротушения. В это время были разработаны и опробованы различные рецептуры огнетушащих порошков, было организовано их промышленное производство. В это же время начинается разработка и серийное производство порошковых огнетушителей; в 60-х годах XX в. появились первые закачные порошковые огнетушители. В них огнетушащее вещество и основные узлы постоянно находятся под давлением вытесняющего газа. В 70-х годах стали широко применяться хладоновые огнетушители.

2. Назначение и классификация огнетушителей

Огнетушитель - техническое устройство, предназначенное для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения.

Огнетушители классифицируются:

1. по виду используемого огнетушащего вещества:

- пенные;

- газовые;

- порошковые;

- комбинированные;

2. по объему корпуса:

- ручные малолитражные с объемом корпуса до 5 л;

- промышленные ручные с объемом корпуса от 5 до 10 л;

- стационарные и передвижные с объемом корпуса свыше 10 л;

3. по способу подачи огнетушащего состава:

- под давлением газов, образующихся в результате химической реакции компонентов заряда;

- под давлением газов, подаваемых из специального баллончика, размещенного в корпусе огнетушителя;

- под давлением газов, закаченных в корпус огнетушителя;

- под собственным давлением огнетушащего средства;

4. по виду пусковых устройств:

- с вентильным затвором;

- с запорно-пусковым устройством пистолетного типа;

- с пуском от постоянного источника давления.

Этой классификацией не исчерпываются все показатели многочисленной группы огнетушителей. Постоянное совершенствование конструкции, повышение таких показателей как надежность, технологичность, унификация и др. ведет к созданию новых, более совершенных огнетушителей.

Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя, и цифрами, обозначающими его вместимость.

3. Устройство, применение и принцип действия огнетушителей

Пенные огнетушители

Пенные огнетушители предназначены для тушения пожаров огнетушащими пенами: химической (огнетушители ОХП) или воздушно-механической (огнетушитель ОВП).

Химическую пену получают из водных растворов кислот и щелочей, воздушно-механическую образуют из водных растворов и пенообразователей потоками рабочего газа, воздуха, азота или углекислого газа. Химическая пена состоит из 80% углекислого газа, 19,7% воды и 0,3% пенообразующего вещества, воздушно-механическая примерно из 90% воздуха, 9,8% воды и 0,2% пенообразователя.

Пенные огнетушители применяют для тушения пеной начинающихся загораний почти всех твердых веществ, а также горючих и некоторых легковоспламеняющихся жидкостей на площади не более 1 м. Тушить пеной загоревшиеся электрические установки и электросети, находящиеся под напряжением нельзя, так как она является проводником электрического тока. Кроме того, пенные огнетушители нельзя применять при тушении щелочных металлов натрия и кадмия, потому что они, взаимодействуя с водой, находящейся в пене, выделяют водород, который усиливает горение, а также при тушении спиртов, так как они поглощают воду, растворяясь в ней, и при попадании на них пена быстро разрушается.

К недостаткам пенных огнетушителей относится: узкий температурный диапазон применения (+5°С - +45°С), высокая коррозийная активность заряда, возможность повреждения объекта тушения, необходимость ежегодной перезарядки.

Из химических пенных огнетушителей наибольшее применение получили огнетушители: ОХП-10, ОП-М и ОП-9ММ (густопенные химические), ОХВП-10 (воздушно-пенный химический).

Химический пенный огнетушитель типа ОХП-10 (рис. 1) представляет собой стальной сварной корпус с горловиной, закрытой крышкой с запорным устройством. Запорное устройство, имеющее шток, пружину и резиновый клапан, предназначено для того, чтобы закрывать вставленный внутрь огнетушителя полиэтиленовый стакан для кислотной части заряда огнетушителя. Кислотная часть является водной смесью серной кислоты с сернокислым окиснымжелезом. Щелочная часть заряда (водный раствор двууглекислого натрия с солодковым экстрактом) залита в корпус огнетушителя. На горловине корпуса имеется насадка с отверстием (спрыск). Отверстие закрыто мембраной, которая предотвращает вытекание жидкости из огнетушителя. Мембрана разрывается (вскрывается) при давлении 0,08 - 0,14 МПа.

Для приведения огнетушителя в действие поворачивают рукоятку запорного устройства на 180°, переворачивают огнетушитель вверх дном и направляют спрыск в очаг загорания. При повороте рукоятки клапан закрывающий горловину кислотного стакана поднимается, кислотный раствор свободно выливается из стакана, и смешивается с раствором щелочной части заряда. Образовавшийся в результате реакции углекислый газ интенсивно перемешивает жидкость, обволакивается пленкой из водного раствора, образуя пузырьки пены. Образование пены идет по следующим реакциям:

HSO+ 2NaHCO > NaSO+ 2HО + 2CO

Fe(SO) + 6HO > 2Fe(OH) + 3HSO

3HSO+ 6NaHCO > 3NaSO+ 6HO + 6CO

Давление в корпусе огнетушителя резко повышается и пена выбрасывается через спрыск наружу. При тушении твердых материалов струю направляют непосредственно на горящий предмет под пламя, в места наиболее активного горения. Тушение горящих жидкостей, разлитых на открытой поверхности, начинают с краев, постепенно покрывая пеной всю горящую поверхность, во избежание разбрызгивания.

Огнетушитель химический воздушно-пенный ОХВП-10 аналогичен по конструкции, но дополнительно имеет специальную пенную насадку, навинчиваемую на спрыск огнетушителя и обеспечивающую подсасывание воздуха. За счет этого при истечении химической пены образуется и воздушно-механическая пена. Кроме того, в этом огнетушителе щелочная часть заряда обогащена небольшой добавкой пенообразователя типа ПО-1.

Рис. 1 Химический пенный огнетушитель ОХП -10: 1 - корпус; 2 - стакан с кислотной частью заряда; 3-ручка; 4 - рукоятка; 5-шток; 6 - крышка; 7 - спрыск; 8 - клапан

Воздушно-пенные огнетушители бывают ручные (ОВП-5 и ОВП-10) и стационарные (ОВП-100, ОВПУ-250).

Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10 (рис. 2) состоит из стального корпуса, в котором находится 4-6% водный раствор пенообразователя ПО-1, баллончика высокого давления с углекислотой, для выталкивания заряда, крышки с запорно-пусковым устройством, сифонной трубки и раструба-насадки для получения высокократной воздушно-механической пены.

Огнетушитель приводится в действие нажатием руки на пусковой рычаг, в результате чего разрывается пломба и шток прокалывает мембрану баллона с углекислотой. Последняя, выходя из баллона через дозирующее отверстие, создает давление в корпусе огнетушителя, под действием которого раствор по сифонной трубке поступает через распылитель в раструб, где в результате перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом образуется воздушно-механическая пена. Кратность получаемой пены (отношение ее объема к объему продуктов, из которых она получена составляет в среднем 5, а стойкость (время с момента ее образования до полного распада) -20 минут. Стойкость химической пены 40 минут.

Рис. 2. Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10: 1 - корпус; 2 - сифонная трубка; 3 - баллон; 4 - рукоятка; 5 - распылитель; 6 - раструб с сеткой

Газовые огнетушители

К их числу относятся углекислотные, в которых в качестве огнетушащего вещества применяют сжиженный диоксид углерода (углекислоту), а также аэрозольные и углекислотно-бромэтиловые, в качестве заряда в которых применяют галоидированные углеводороды, при подаче которых в зону горения, тушение наступает при относительно высокой концентрации кислорода (14-18%).

Углекислотные огнетушители выпускаются как ручные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), так и передвижные (ОУ-25, ОУ-80). Ручные огнетушители (рис. 3) одинаковы по устройству и состоят из стального высокопрочного баллона, в горловину которого ввернуто запорно-пусковое устройство вентильного или пистолетного типа, сифонной трубки, которая служит для подачи углекислоты из баллона к запорно-пусковому устройству, и раструба-снегообразователя.

В огнетушителе ОУ-8 раструб присоединяется к запорной головке через бронированный шланг длиной 0,8 м. Баллоны огнетушителей заполнены жидкой углекислотой под давлением 6-7 МПа. Для приведения в действие углекислотного огнетушителя необходимо направить раструб-снегообразователь на очаг пожара и отвернуть до отказа маховичок или нажать на рычаг запорно-пускового устройства. Переход жидкой углекислоты в углекислый газ сопровождается резким охлаждением и часть ее превращается в «снег» в виде мельчайших кристаллических частиц. Во избежание обморожения рук нельзя дотрагиваться до металлического раструба. При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное происходит увеличение объема в 400-500 раз.

Углекислотные огнетушители (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) предназначены для тушения загораний различных веществ и материалов, за исключением веществ, которые могут гореть без доступа воздуха, загораний на электрифицированном железнодорожном и городском транспорте, электроустановок под напряжением до 380 В. Температурный режим хранения и применения углекислотных огнетушителей от минус 40°С до плюс 50°С.

Рис. 3. Углекислотный огнетушитель ОУ - 5: 1 - баллон; 2 - предохранитель; 3 - маховичок вентиля-заопра; 4 - металлическая пломба; 5 - вентиль; 6 - поворотный механизм с раструбом; 7 - сифонная трубка

Углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3А и ОУБ-7А представляют собой стальные тонкостенные баллоны (толщина стенки 1,5-2 мм) сварной конструкции. В горловину баллона ввернута запорная головка рычажного типа с распыляющей насадкой и сифонной трубкой. Емкость баллонов соответственно 3,2 и 7,4 л. Огнетушащим зарядом является состав 4НД (97% бромэтила и 3% углекислого газа). Огнегасительное действие бромистого этила основано на торможении химических реакций горения, поэтому его часто называют антикатализатором или ингибитором. Для выброса заряда в огнетушитель закачивают воздух под давлением 0,9 МПа. Время действия огнетушителей 20-30 с при длине струи 3-4 м. Огнетушители этого типа предназначены для тушения небольших загораний различных горючих веществ, тлеющих материалов, а также электроустановок, находящихся под напряжением до 380 В.

Их используют в складских помещениях, на грузовых и специализированных автомобилях, на бензораздаточных колонках и т.д. Огнетушители могут быть применены при температуре окружающего воздуха от минус 60°С до плюс 60°С. Огнегасительный эффект этих огнетушителей в 14 раз выше, чем углекислотных.

Огнетушители аэрозольные (хладоновые) используют в тех же случаях, что и угдекислотно-бромэтиловые. Огнетушащий состав хладон (фреон), 114В2, 13В1 в процессе пожаротушения не оказывает воздействия на защищаемые материалы и оборудование, что позволяет использовать данные огнетушители при тушении пожаров электронного оборудования, картин и музейных экспонатов. Наша промышленность выпускает огнетушители марок ОАХ, ОХ-3 и др.

Порошковые огнетушители

Для тушения небольших очагов загораний горючих жидкостей, газов, электроустановок напряжением до 1000 В, металлов и их сплавов используются порошковые огнетушители ОП-1, ОП-25, ОП-10.

Порошковый огнетушитель ОП-1 «Спутник» емкостью 1 л используется при тушении небольших загораний на автомобилях и сельскохозяйственных машинах. Состоит из корпуса, сетки и крышки, изготовленных из полиэтилена. Заполнен составом ПСБ (порошок сухой бикарбонатный), состоящий из 88% бикарбоната натрия с добавлением 10% талька марки ТКВ, стеаратов металлов (железа, алюминия, магния кальция, цинка) - 9%.

Во время пользования снимают крышку огнетушителя и через сетку порошок ПСБ вручную распыливают на очаг горения. Образующееся устойчивое порошковое облако изолирует кислород воздуха и ингибирует горение.

Порошковый огнетушитель ОП-10 (рис. 4) содержит в тонкостенном десятилитровом баллоне порошок ПС-1 (углекислый натрий с добавками). Подается с помощью сжатого газа (азот, диоксид углерода, воздух), хранящегося в дополнительном баллончике емкостью 0,7 л под давлением 15 МПа. Применяется для тушения загораний щелочных металлов (лития, кадмия, натрия) и магниевых сплавов. В других огнетушителях этого типа используются порошковые составы: ПСБ (бикарбонат натрия с добавками), ПФ (фосфорно-аммонийные соли с добавками) предназначенные для тушения древесины, горючих жидкостей и электрооборудования, СИ-2 (силикагель с наполнителем) - для тушения нефтепродуктов и пирофорных соединений.

Огнетушитель самосрабатывающий порошковый (ОСП) - это новое поколение средств пожаротушения. Он позволяет с высокой эффективностью тушить очаги загорания без участия человека.

Огнетушитель представляет собой герметичный стеклянный сосуд диаметром 50 мм и длиной 440 мм, заполненный огнетушащим порошком массой 1 кг. Устанавливается над местом возможного загорания с помощью металлического держателя. Срабатывает при нагреве до 100°С (ОСП-1) и до 200°С (ОСП-2). Защищаемый объем до 9 м. Огнетушители ОСП предназначены для тушения очагов пожаров твердых материалов органического происхождения, горючих жидкостей или плавящихся твердых тел, электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В.

Достоинства ОСП: тушение пожара без участия человека, простота монтажа, отсутствие затрат при эксплуатации, экологически чист, нетоксичен, при срабатывании не портит защищаемое оборудование, может устанавливаться в закрытых объемах с температурным режимом от - 50°С до + 50°С.

Рис. 4. Огнетушитель порошковый ОП -10: 1 - удлинитель; 2 - кронштейн; 3-баллон с рабочим газом; 4 - манометр; 5 - корпус; 6 - сифонная трубка; 7 - насадок

4. Основные правила выбора и размещения огнетушителей (для общественных зданий)

1. Выбирая огнетушитель с соответствующим температурным пределом использования, необходимо учитывать климатические условия эксплуатации зданий и сооружений.

2. В зимнее время (при температуре ниже 1С) огнетушители необходимо хранить в отапливаемых помещениях.

3. Если возможны различные по агрегатному состоянию вещества очаги горения, то предпочтение при выборе огнетушителя отдается более универсальному по области применения.

4. При защите помещений ЭВМ, телефонных станций, музеев, архивов и т.д. следует учитывать специфику взаимодействия огнетушащих веществ с защищаемым оборудованием, изделиями, материалами и т.п. Данные помещения рекомендуется оборудовать хладоновыми и углекислотными огнетушителями с учетом предельно допустимой концентрации огнетушащего вещества.

5. При наличии нескольких небольших помещений одной категории пожарной опасности количество необходимых огнетушителей определяется с учетом суммарной площади этих помещений.

6. На объекте должно быть определено лицо, ответственное за приобретение, ремонт, сохранность и готовность к действию огнетушителей, других первичных средств пожаротушения.

7. Учет проверки наличия и состояния первичных средств пожаротушения следует вести в специальном журнале произвольной формы.

8. Каждый огнетушитель, установленный на объекте, должен иметь порядковый номер, нанесенный на корпус белой краской. На него заводят паспорт установленной формы.

9. Огнетушители должны всегда, содержаться в исправном состоянии, периодически осматриваться, проверяться и своевременно перезаряжаться.

10. Огнетушители, отправленные с предприятия на перезарядку, должны заменяться соответствующим количеством заряженных огнетушителей.

11. Для размещения первичных средств пожаротушения в производственных и складских помещениях, а также на территории объектов должны оборудоваться пожарные щиты (стенды).

12. Размещение огнетушителей в коридорах, проходах не должно препятствовать безопасной эвакуации людей. Их следует располагать на видных местах вблизи от выходов из помещений на высоте не более 1,5 м. Допускается размещать в тумбах и пожарных шкафах.

13. В общественных зданиях и сооружениях на каждом этаже должно размещаться не менее двух переносных огнетушителей.

14. Расстояние от возможного очага горения до места размещения огнетушителей не должно превышать 20 м для общественных зданий и сооружений.

Использование первичных средств пожаротушения для хозяйственных нужд, не связанных с тушением пожара, не допускается.

Список литературы

огнетушитель размещение классификация

1. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С.В. Белова. - М.: Высшая школа, 1999. - 448 с.

2. Кузьмин В.И. Охрана труда и противопожарная защита. - М.: Легпромбытиздат, 1991. - 224 с.

3. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ-01-93).

4. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96).

5. Применение огнетушителей в производственных, складских и общественных зданиях и сооружениях: Рекомендации/ Навценя Н.В., Исавнин Н.В., Матюшин А В. и др. - М.: ВНИИПО, 1986. - 31 с.

6. Порядок применения пенообразователей для тушения пожаров: Инструкция / Пешков В.В., Лебедев С.Ю., Кузьмин В.П М.: ВНИИПО, 1996. - 28 с.

7. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд. в 2-х книгах / Баратов А.Н. Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. и др. - М.: Химия, 1990 - 880 с.

8. Применение порошка марки ПХК в технических средствах пожаротушения: Инструкция/ Чибисов А.Л., Вайсман М.Н. Габриэлян С.Г. и др. - М.: ВНИИПО, 1996, инв. №1168 - 27 с.

9. Рекомендации по проектированию, созданию и оснащению пунктов технического обслуживания и ремонта переносных порошковых огнетушителей / Зозуля И.И. Коваленко В.В. Мельниченко И.М., Гром В.В. - Киев: КФ ВНИИПО, 1985. - 33 с.

10. Справочная книга по охране труда в машиностроении / Под ред. О.Н. Русака. - Л.: Машиностроение, 1989. - 541 с.

11. Тактика тушения электроустановок, находящихся под напряжением: Рекомендации. - М.: ВНИИПО, 1986. - 16 с.

12. Утилизация и регенерация огнетушащих порошков: Инструкция / Антонов А.В., Жартовский В.М., Даниленко В.Г. - М.: ВНИИПО, 1988. - 25 с.

Размещено на Allbest.ru