Организация тушения пожаров в резервуарах пеной низкой кратности, подаваемой в слой горючей жидкости или на ее поверхность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Организация тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках основана на оценке возможных вариантов возникновения и развития пожара. Пожары в резервуарах характеризуются сложными процессами развития, как правило, носят затяжной характер и требуют привлечения большого количества сил и средств для их ликвидации.

В Руководстве рассмотрены особенности развития пожаров в резервуарах, огнетушащее действие пены средней и низкой кратности при подаче ее сверху и под слой горючего, приведены нормативные интенсивности подачи пены из отечественных и известных зарубежных пенообразователей, а также рекомендации по организации работы оперативного штаба на пожаре.

Основным средством тушения пожаров в резервуарах является пена средней и низкой кратности, подаваемая на поверхность горючей жидкости. Вместе с тем СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» [1] допускает применение подслойного способа подачи пены, а также других способов и средств тушения пожаров в резервуарах, обоснованных результатами научно-исследовательских работ и согласованных в установленном порядке. Для тушения нефти и нефтепродуктов применяются отечественные и зарубежные пеногенераторы и пенообразователи, прошедшие сертификацию и имеющие рекомендации по их применению и хранению.

Настоящее Руководство представляет собой обобщенный и переработанный вариант документов [2 - 8], дополненный новыми требованиями к организации тушения пожаров в резервуарах пеной низкой кратности, подаваемой в слой горючей жидкости или на ее поверхность. Рассмотрены факторы, усложняющие процесс тушения, а также особенности тушения пожара в резервуарах в условиях низких температур, даны практические рекомендации. Определены меры безопасности личного состава.

При разработке документа использованы результаты экспериментальных и теоретических исследований по обеспечению пожарной безопасности резервуарных парков, проведенных во ВНИИПО МВД России, МИПБ (ВИПТШ) МВД России, на полигонах УГПС республик Башкортостан (г. Октябрьский), Татарстан (г. Альметьевск), Красноярского края (г. Норильск), Рязанской (Рязанский НПЗ), Тюменской (г. Новый Уренгой), Оренбургской, Астраханской, Самарской, Пермской областей, и учтены предложения практических работников УГПС МВД (ГУВД, УВД) России, опыт тушения пожаров в резервуарах и резервуарных парках в России и ряде стран СНГ.

тушение пожар огнетушение резервуар пена



1. Тушение крупных пожаров с применением жидкого азота

Для горения нужен кислород. Обычный воздух содержит в своем составе около 20% кислорода. Горение различных веществ может происходить при различной концентрации кислорода. И все-таки, считают, что горение прекращается, если в воздухе содержится менее 8% кислорода. То есть, для прекращения горения нужно понизить количество в воздухе кислорода, например, с помощью инертного газа. Самый дешевый из них - азот, и поэтому, для пожаротушения применяется именно он. Пожаротушение азотом можно с полной ответственностью назвать и безопасным (для материального имущества) и естественным методом ликвидации огня.

Пожаротушение азотом имеет ряд преимуществ:

Оно оптимально при тушении шахт, всевозможного оборудования и материалов, которые быстро намокают при тушении водой. Например, если тушить пожар в шахте водой, то она придет в негодность на десятки лет. Также нежелательно заливать пеной оборудование, ремонт которого впоследствии может потребовать высоких затрат. Очень негативно влияет вода и на документы, а также на материальные ценности, например, в музее.

По окончании тушения можно просто проветрить помещение в течение некоторого времени.

Пожаротушение азотом - объемное. При таком способе тушения азот проникает во все уголки, распространяясь по всему помещению или шахте.

Азот для тушения пожаров можно генерировать прямо на месте. Также, для того, чтобы обеспечить незамедлительную реакцию во время возгорания, используются ресиверы системы пожаротушения. В ресиверах поддерживается определенное количество азота, нужного для пожаротушения.

Пожаротушение азотом очень эффективно для борьбы с пожарами и взрывами в безлюдных помещениях и шахтах. Эффективность обусловлена инертными свойствами азота. И, тем не менее, следует учитывать следующие особенности данного вида борьбы с пожаром:

- Пожаротушение азотом результативно только в закрытых объемах (не считая случая с жидким азотом). При необходимости тушения пожара на открытой территории, азот может быстро выветриться и не успеть подавить очаг возгорания.

- Если жидкость при тушении охлаждает объекты, то при тушении азотом охлаждение осуществляется окружающим воздухом. А это, в свою очередь, может потребовать больше времени, чем при пожаротушении жидкостью.

Различают следующие виды установок пожаротушения:

-установки на шасси. Азот довольно часто используется в горнодобывающем деле и при добыче нефти. В данном случае используют азотные установки для тушения на шасси.

- установки также могут быть стационарными. Это системы, оснащенные ресивером и трубопроводной арматурой для подачи азота в различные помещения, а также имеющие систему пожарного детектирования (необходима для информирования людей о возгорании и незамедлительного устранения огня). Такие установки применяются в основном в закрытых объемах.

Таким образом, можно сделать вывод, что пожаротушение азотом - это один из лучших методов, поскольку он обеспечивает сохранность материальных ценностей и позволяет не только ликвидировать пожар, но и не допустить его.



2. Способы прекращения горении

Прекращение горения достигается определенными способами его тушения, направленными на создание условий, при которых процесс горения невозможен.

К таким способам относятся: понижение в зоне горения концентрации кислорода ниже 14% по "(обьему; изоляция горящего вещества от зоны горения; снижение " температуры в зоне горения ниже температуры самовоспламенении горючего вещества; охлаждение горящего вещества ниже температуры вспышки или воспламенения.

1. Понижение в зоне горения концентрации кислорода ниже 14% по объему обеспечивается плотным закрытием всех проемов в горящем помещении (трюме) и введением в нее негорючих паров и газов (углекислого газа, дымовых газов, азота, водяного пара и др.).

Прекращение горения путем введения в зону горения негорючих паров и газов дает хорошие результаты при тушении горящих жидкостей и некоторых твердых веществ. Неэффективен тот способ во время тушения волокнистых веществ, так как при концентрации кислорода ниже 14--18% по объему прекращается только пламенное их горение, но возможно тление.

Если твердые горючие вещества не способны при нагревании выделять газообразные продукты, воспламенение таких веществ, особенно содержащих целлюлозу, происходит тлением. Поэтому при прекращении горения твердых веществ необходимо еще длительное время поддерживать огнегасительные концентрации в помещении (трюме), где возник пожар, прежде чем открыть его и обеспечить доступ воздуха в зону горения.

2. Прекращение горения путем изоляции горящего вещества от зоны горения осуществляется покрытием его несгораемыми материалами, (листовой сталью, войлоком, асбестом, асбестовыми покрывалами или негорючими сыпучими материалами -- песком, различными флюсами, жидкостями -- водой, пеной и др.).

Способы изоляции могут применяться при тушении как твердых, жидких, так и газообразных веществ.

Эффективность тушения пожара данным способом зависит от скорости разрушения изолирующего слоя на нагретой поверхности горящего вещества.

3.Снижение температуры в зоне горения ниже температуры самовоспламенения горючего вещества достигается введением п нее огнегасительных средств, которые замедляют химическую реакцию горения, в результате чего резко уменьшается выделение тепла. К таким средствам относятся галоидуглеводороды: бромистый этил, бромистый метилен, тетрафтордибромэтан, входящие в состав огнегасительных смесей «3,5», СЖБ п одиокомпонентного фреона-114В2 и другие.

Если при тушении толуола углекислым газом горение его прекращается в результате снижения концентрации кислорода в зоне горения до 14--18%, то при тушении бромистым этилом' горение прекращается при концентрации состава 1,7%, т. е. когда в воздухе находится 20,6% кислорода.

4. Прекращение горения охлаждением горящего вещества достигается при снижении температуры реакции горения ниже температуры вспышки или воспламенения вещества. При этом резко уменьшается выделение тепла, необходимого на нагревание и испарение огнегасительиого состава, и образование горючих паров для продолжения горения.

Если количество тепловой энергии, образуемой в процессе горения, будет равно или несколько больше количества энергии, отнимаемой огнегасительным составом, горение не прекратится.

Способом охлаждения тушат легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в емкостях, а также мелкораздробленные твердые вещества. При перемещении верхних нагретых слоев веществ и нижних, более холодных, обеспечивается охлаждение поверхностного слоя горящего вещества. Горение в данном случае прекращается в тот момент, когда температура поверхностного слоя жидкости будет ниже температуры воспламенения.

Способ перемешивания применяется только при тушении пожаров жидких горючих веществ с температурой вспышки выше температуры холодного топлива (минимум на 5° С), т. е. температуры, при которой жидкость хранится в резервуаре, например, при температуре воздуха 20° С; таким способом можно тушить жидкости, имеющие температуру вспышки 25° С и выше.

3. При пожаре в грузовом танке

1. Борьба экипажа с пожарами на судах должна проводиться в соответствии с оперативно-тактическими картами и планами пожаротушения под руководством капитана и включать следующие действия:

обнаружение пожара и выявление его места и размеров;

ограничение распространения пожара;

предупреждение возможных при пожаре взрывов;

ликвидация пожара и его последствий.

2. После получения сигнала или доклада о пожаре вахтенный помощник капитана обязан немедленно объявить общесудовую тревогу по борьбе с пожаром, по сигналу которой экипаж судна должен действовать в соответствии с Расписанием по тревогам.

3. По сигналу общесудовой тревоги по борьбе с пожаром начальники аварийных партий (групп) обязаны:

прибыть в район пожара и немедленно приступить к его тушению;

установить место и размеры пожара;

выделить необходимое количество людей в дыхательных изолирующих аппаратах и средств для тушения пожара и работы в задымленных отсеках;

обеспечить вынос из охваченных огнем или задымленных помещений пострадавших и оказать им первую медицинскую помощь;

организовать осмотр отсеков и помещений, смежных с аварийным, и при необходимости обеспечить охлаждение переборок водой;

доложить на ГКП о результатах осмотра и действиях аварийной партии.

4. Лица судового экипажа, направляемые в задымленные и горящие помещения, должны быть снабжены снаряжением пожарного.

5. Комплект снаряжения пожарного состоит из защитной одежды из жароводостойкого материала, ботинок и перчаток из резины или другого неэлектропроводного материала, жесткого шлема, переносного аккумуляторного фонарям взрывобезопасной конструкции, рассчитанного на горение в течение не менее 3 ч, пожарного топора с ручкой из дерева твердых пород, дыхательного изолирующего аппарата, предохранительного троса длиной около 30 м с поясом и карабином.

Использование фильтрующих дыхательных аппаратов в задымленных и горящих помещениях запрещается.

6. Для охлаждения помещений, в которые проникают испарения горючих материалов, и обеспечения безопасности прохода людей через них на пожарных стволах должны применяться распылительные насадки.

7. Тушение пожара рекомендуется осуществлять в следующем порядке: прекратить доступ горючих веществ в очаг пожара, изолировать очаг пожара от доступа воздуха, охладить горючие вещества до температуры ниже температуры воспламенения их газов.

8. На судах применяются поверхностный и объемный способы тушения пожара. При поверхностном способе изоляция поверхности горящего вещества от доступа воздуха осуществляется с помощью огнегасительных средств, а при объемном -- прекращением доступа воздуха в помещение или введением в него веществ, не поддерживающих или прекращающих горение.

В качестве огнегасительных веществ при поверхностном способе используются вода, химическая и воздушно механическая пена, при объемном способе применяются СО2, пар, легкоиспаряющиеся жидкости.

9. Вода применяется при тушении пожаров практически во всех случаях, за исключением тушения горящих металлов (алюминий, магний, цинк, натрий), электрооборудования, находящегося под напряжением, карбида и других химикатов. При тушении горящего угля, древесины и особенно волокнистых материалов наибольший эффект достигается за счет прибавления к воде смачивателей. В мелко распыленном виде воду можно применять при тушении нефтепродуктов.

10. При тушении пожара водой необходимо учитывать:

влияние скапливающейся воды в отсеках на остойчивость и запас плавучести судна;

вредное воздействие воды на электрооборудование;

образование удушливого и опасного для жизни людей газа при попадании воды в кислоту;

порчу пищевых продуктов.

11. Водяной пар применяется главным образом для тушения пожара в малодоступных и закрытых отсеках, помещениях, трюмах, танках (цистернах) и т. п.

12. Пена - эффективное средство для тушения горючих, нерастворимых в воде жидкостей (бензина, керосина, нефти, мазута, солярки, масел, жиров), рыбной муки. Пеной, образованной на морской воде, можно тушить все виды пожаров, за исключением находящегося под напряжением электрооборудования и металлов.

13. При тушении горючих и растворимых в воде жидкостей (ацетона, спирта, глицерина, гликоля и др.) наибольший эффект дает химическая пена на основе омыленного пеногенераторного порошка. Для тушения этих жидкостей можно использовать также химическую пену, получаемую на основе обыкновенного пенопорошка, но при этом следует увеличить интенсивность ее подачи. Для тушения горящих нефтепродуктов применяется любая пена, однако наибольший эффект достигается при использовании химической.

14. При тушении горящих жидкостей внутри отсека струя пены должна подаваться как можно горизонтальнее и равномернее в направлении от края горящей жидкости к центру. При тушении горящих вертикальных поверхностей пену следует подавать в верхнюю часть очага пожара. Одновременное использование воды и пены для тушения пожара не рекомендуется, так как вода разрушает пену.

15. Углекислота применяется на судах для тушения большинства горящих веществ в трюмах, танках (цистернах) и в других малодоступных и поддающихся герметизации помещениях. Углекислота неэлектропроводна и не портит грузы при контакте с ними. Она может быть использована для тушения находящегося под напряжением электрооборудования и горящих металлов как сдерживающее горение средство. Тушению углекислотой не поддаются вещества, способные гореть в инертной среде (кинолента и др.). Одновременное использование углекислоты и водяного пара для тушения пожара в одном отсеке (помещении) не рекомендуется, так как ведёт к нейтрализации действия углекислоты.

16. Перед пуском углекислоты в помещение или отсек должен быть подан сигнал о запуске установки, выведены из помещения все люди, остановлены механизмы и произведена полная его герметизация.

17. Для ликвидации небольших очагов пожара следует применять кошму, асбестовые и парусиновые покрывала, песок.

18. При тушении пожара надлежит учитывать:

возникновение угрозы отравления людей газами, особенно при тушении химикатов;

возможность проникновения ядовитых и отравляющих газов в соседние помещения;

отсутствие примеси пара в дыму при тушении пожара водой (вода не достигает очага пожара).

19. Для тушения пожаров в жилых и служебных помещениях в основном следует применять системы водотушения, а при необходимости - пенотушения. Для тушения пожаров в труднодоступных помещениях судна, где нет людей, можно использовать пар, углекислотные переносные баллоны, огнетушители и бромэтиловые составы. Использование паротушения, жидкостного тушения и газотушения в жилых и служебных помещениях при нахождении в них людей запрещается.

20. При пожаре в жилых и служебных помещениях для предотвращения усиления горения и распространения огня рекомендуется не открывать двери, а пожарные стволы подавать через иллюминаторы или специально пробиваемые для этой цели отверстия.

21. Для тушения наружного огня необходимо: по возможности развернуть судно так, чтобы огонь относило в сторону от других конструкций, грузов и материалов, находящихся вблизи района пожара;

подавать на очаг пожара наибольшее количество струй воды, по возможности с наветренного борта;

охлаждать водой находящиеся вблизи огня горючие конструкции, грузы и материалы;

вести наблюдение за смежными с районами пожара помещениями;

сбить за борт струями воды разлившиеся горящие нефтепродукты, если их не удается погасить.

22. Тушение пожаров в загруженных трюмах представляет особую сложность, так как доступ к очагу пожара бывает практически ограничен или невозможен. При определении способа тушения таких пожаров и выборе огнегасительных средств необходимо учитывать физико-химические свойства груза, расположение его в трюме и смежных с ним помещениях, а также возможность герметизации люковых закрытий и надежность закрытия трюмной вентиляции.

23. При возникновении пожара в загруженных трюмах надлежит:

прекратить грузовые операции;

произвести полную герметизацию трюмов;

включить стационарную систему пожаротушения (паротушение, жидкостное тушение, газотушение) данного отсека;

вести наблюдение за переборками со стороны смежных отсеков и помещений;

производить охлаждение забортной водой палуб, переборок и других конструкций, расположенных вблизи пожара и в районе трюмов, загруженных огнеопасными грузами;

производить при необходимости разгрузку смежных трюмов, не охваченных пожаром.

24. В особо тяжелых случаях, когда не представляется возможным ликвидировать пожар с помощью имеющихся на судне огнегасительных средств, следует затопить трюм. При этом необходимо учитывать:

влияние принимаемой воды в трюм (отсек) на остойчивость и запас плавучести судна;

возможность всплытия горящего груза под палубу;

увеличение объема (разбухание) некоторых грузов.

25. При горении в грузовых трюмах волокнистых газов и гофрированной картонной тары необходимо заполнить трюмы эффективными огнегасительными средствами (высокократной воздушно-механической пеной и др.). Тушение самовозгорающихся веществ (рыбная мука, рыбные отходы, ветошь промасленная и др.) должно производиться пеной, а в закрытых помещениях - инертными газами, водяным паром и высокократной пеной.

26. При выборе огнегасительных средств для тушения пожаров в трюмах необходимо учитывать следующее:

большинство перевозимых на судах грузов портится от воды, пены и пара, поэтому предпочтительнее применять углекислоту и инертные газы или химические жидкостные бромэтиловые составы;

при возгорании волокнистых материалов следует использовать любые огнегасительные средства для объемного способа тушения, так как в этом случае происходит очень быстрое распространение пламени по поверхности;

в трюмах, загруженных материалами, выделяющими при горении газ, применять пар чрезвычайно опасно; в трюмах, содержащих груз в ящиках и бочках, для тушения пожара может быть использован пар, если имеется возможность его проникновения в штабеля.

27. При пожаре в грузовом танке, загруженном нефтепродуктами, надлежит:

немедленно прекратить грузовые операции, закрыть клапаны трубопроводов и отсоединить грузовые шланги;

произвести герметизацию танков;

включить стационарную систему пожаротушения, предусмотренную для данного танка;

усилить наблюдение за переборками со стороны смежных отсеков и помещений судна;

охладить забортной водой палубы, переборки и другие конструкции в районе пожара, а также танки содержащие нефтепродукты и газы.

28. При использовании пены для тушения жидких горючих грузов, нерастворимых в воде, надо иметь в виду, что выделяемые при их горении пары могут прорвать слой пены и воспламениться, поэтому наряду с пенотушением необходимо применять пар, углекислоту и инертные газы.

29. При пожаре в насосном отделении необходимо:

немедленно прекратить грузовые операции и закрыть клапаны трубопроводов;

вывести из действия механизмы насосного отделения и отключить их электропитание, отсоединить грузовые шланги;

произвести полную герметизацию помещений и выключить вентиляцию;

включить стационарную систему пожаротушения;

усилить наблюдение за переборками со стороны смежных отсеков и помещений и при необходимости охладить переборки водой из пожарных рукавов.

30. Для тушения небольших пожаров в помещении грузовых насосов могут быть использованы местные и переносные пенные и углекислотные установки и огнетушители.

31. Для тушения пожара в машинно-котельном отделении необходимо использовать в первую очередь огнетушители, местные и переносные пенные и углекислотные установки, а также водо-пожарную систему, имеющую стволы с распылительными насадками. Если пожар этими средствами погасить не удается или обнаружено возгорание под пайолами, надлежит применять стационарные системы пожаротушения.

32. При пожаре в рефрижераторном отделении, когда в результате повышения температуры возрастает давление в сосудах и аппаратах, а предохранительные клапаны не срабатывают, во избежание взрыва необходимо произвести аварийный выпуск аммиака из всей системы рефрижераторной установки.

33. Перед включением стационарных систем пожаротушения в машинно-котельном отделении следует:

прекратить подачу топлива к механизмам и вывести их из действия;

произвести герметизацию отделения и выключить вентиляцию;

подать сигнал о запуске стационарных систем пожаротушения и вывести из отделения всех людей;

одновременно с пуском указанных систем необходимо охлаждать водой переборки и палубы всех помещений, смежных с аварийным.

34. Стационарные углекислотные, химические, жидкостные и другие имеющиеся на судне системы пожаротушения включаются только с разрешения капитана судна и по указанию главного (старшего) механика. В случаях не терпящих отлагательства и не позволяющих в создавшейся обстановке получить разрешение капитана судна, команда о включении стационарных систем пожаротушения может быть дана непосредственно главным (старшим) механиком судна или в его отсутствие вахтенным механиком, о чем следует немедленно доложить вахтенному помощнику капитана.

35. Перед тушением находящегося под напряжением горящего электрооборудования необходимо как можно быстрее его обесточить.

36. Если напряжение сразу же снять не удалось, для тушения горящего электрооборудования, находящегося под напряжением, следует использовать сухие углекислотные и аэрозольные огнетушители, воздушно-механическую пену, приготовленную на пресной воде, и асбестовые коврики. Применение других огнегасительных средств запрещается.

37. Лица, участвующие в тушении горящего электрооборудования, находящегося под напряжением, должны работать в диэлектрических перчатках, а также ботах или галошах и по возможности находиться на резиновых ковриках.

38. Если горящее электрооборудование обесточено, то его можно тушить помощью любых огнегасительных средств. Однако во избежание порчи рекомендуется тушить по возможности углекислотой, а при ее отсутствии - воздушно механической пеной, приготовленной на пресной воде, или пресной водой. При этом необходимо учитывать следующее:

углекислота не влияет на снижение сопротивления изоляции электрооборудования;

воздушно-механическая пена и пресная вода снижают сопротивление изоляции, поэтому после их применения электрооборудование требует просушки;

при применении морской воды или химической пены электрооборудование может быть выведено из строя.

39. Горящее жидкое топливо следует тушить бромэтиловыми составами, паром или углекислотой, используя для этого стационарные системы пожаротушения. Для предупреждения пожара и взрыва в соседних помещениях туда следует подавать бромэтиловые составы, пар или углекислоту.

40. При возгорании жидкого топлива в закрытых хранилищах выделяющиеся горючие газы в смеси с воздухом могут образовывать взрывоопасные концентрации. О наличии в помещении опасной концентрации горючих смесей надлежит доложить капитану судна.

41. Для предотвращения взрывов горючих газов и паров необходимо:

принять меры по ограничению распространения газов и паров в другие помещения;

с разрешения капитана отключить электропитание сетей в зоне скопления горючих газов и паров;

принять все возможные меры (искусственная вентиляция, разбавление инертными газами, охлаждение и т.п.) по устранению взрывоопасной концентрации горючих смесей.

42. При горении топлива у борта судна необходимо:

вывести судно из опасного района, по возможности против ветра и течения;

отгонять горящее топливо от борта сплошными водяными струями из пожарных стволов под углом 30…40° к поверхности воды по границам жидкостей, сжимая очаг пожара;

применять пенотушение для покрытия поверхности забортной воды угрожающих судну местах;

охлаждать корпус в угрожающих судну местах водяными струями.

43. При тушении горящего угля в трюмах, угольных бункерах и ямах необходимо подавать в очаг пожара воду пожарными шлангами с отсоединенными стволами.

44. Лица, участвующие в тушении горящего угля в трюмах, угольных бункерах и ямах, должны работать в дыхательных изолирующих аппаратах, иметь при себе предохранительные тросы, при необходимости быть одетыми в термостойкие костюмы и должны знать условные сигналы, приведенные ниже.

От обеспечивающего к работающему

"Как себя чувствуешь?" - Дернуть трос 1 раз.

"Выходи!" - Дернуть трос 3 раза.

"Выходи!", "Выходи немедленно" - Повторение сигнала.

От работающего к обеспечивающему

"Чувствую себя хорошо!" - Дёрнуть трос 2 раза.

"Подать в рукав воду!", "Перекрыть воду" - Дёрнуть трос 2 раза.

"Выхожу, выбирайте рукав (линь)!" - Дёрнуть трос 3 раза. "Выбирай немедленно" - Дёрнуть трос 4 раза.

"Самостоятельно выйти не могу!" - Частые подёргивания более 4 раз. Каждый сигнал повторяется принявшим его.

45. При тушении горящего угля в трюмах, угольных бункерах и ямах применять углекислоту и водяной пар не рекомендуется.

46. Во время тушения пожара необходимо принять меры по борьбе с дымом, используя для этого переносные дымососы и, если возможно, стационарные вытяжные вентиляторы. При этом необходимо учитывать, что приток чистого воздуха способствует горению. При объемном способе тушения пожара производить вентиляцию помещения запрещается.

4. Огнетушащие вещества и способы тушения

Огнетушащее вещество - это вещество, с помощью которого можно потушить пожар. Каждое огнетушащее вещество воздействует на одну или несколько граней пожарного тетраэдра.

Рассмотрим способы воздействия на пожар.

Способы воздействия на пожар:

а) охлаждение; б) тушение; в) снижение концентрации кислорода; г) прерывание цепной реакции

Охлаждение - снижение температуры горючего вещества до значения ниже температуры его воспламенения. Это прямая атака на грань теплоты в пожарном тетраэдре.

Тушение - отделение горючего вещества от кислорода. Данное действие может рассматриваться как атака на ребро пожарного тетраэдра, образованное гранями горючего вещества и кислорода.

Снижение концентрации кислорода - снижение количества имеющегося кислорода ниже уровня, необходимого для поддержания горения (атака на грань кислорода в пожарном тетраэдре).

Прерывание цепной реакции - прерывание химического процесса, происходящего во время пожара (грань цепной реакции в пожарном тетраэдре.)

При тушении пожара обычно используют следующие огнетушащие вещества.

Жидкости: распыленная вода; пена.

Газы: углекислый газ; галлоны 12В1, 13В1.

Огнетушащие порошки: фосфат аммония; бикарбонат натрия; бикарбонат калия; хлорид калия.

Одни из этих веществ могут использоваться при тушении нескольких типов пожаров, применение других более ограничено. Ниже приводятся рекомендуемые вещества для тушения пожаров разных классов.

Пожары класса A. Тушение пожаров, связанных с горением обычных твердых горючих веществ, таких как древесина, бумага, ткани и пластмассы, наиболее эффективно проводится водой, которая является средством охлаждения. Можно использовать также пену или огнетушащие порошки, обеспечивающие в основном поверхностное тушение.

Пожары класса B. Для пожаров, связанных с горением масел, смазок, газов и других веществ, выделяющих значительное количество воспламеняющихся паров, эффективно поверхностное и объемное тушение. Можно использовать мелко распыленную воду, огнетушащие порошки общего назначения (не для тушения металлов), пену, углекислый газ. Но если горючее вещество поступает к пожару от открытого клапана или из разрыва трубопровода, прежде всего, следует перекрыть клапан со стороны поступления горючего вещества. Этим можно прекратить пожар или в значительной степени облегчить его тушение, сильно сократив при этом расход огнетушащего вещества.

Если тушение пожара производится без предварительного закрытия клапана, т.е. горючее вещество будет поступать к огню, существует потенциальная возможность взрыва, что еще более опасно, чем пожар.

Сочетание пожаров классов A и B. Для тушения пожаров, связанных с одновременным горением твердых горючих веществ и воспламеняющихся жидкостей или газов, можно использовать мелко распылённую воду и пену. Для тушения таких пожаров в закрытых помещениях можно использовать также углекислый газ.

Сочетание пожаров классов A и C. Поскольку эти пожары связаны с горением электрооборудования, следует использовать огнетушащее вещество, которое не является проводником электричества. Наиболее эффективными веществами считаются углекислый газ, хладоны и огнетушащие порошки. Углекислый газ снижает содержание кислорода, остальные вещества перерывают цепную реакцию горения.

Сочетание пожаров классов B и C. В этом случае также требуется огнетушащее вещество, которое не является проводником электричества. Пожары, связанные с горением воспламеняющихся жидкостей или газов и электрооборудования, могут быть потушены с помощью хладонов или огнетушащих порошков, прерывающих цепную реакцию горения. Углекислый газ для тушения таких пожаров может использоваться в закрытых помещениях.

Пожары класса D. Эти пожары связаны с загоранием горючих металлов, таких как калий, натрий и их сплавы, а также магний, цинк, цирконий, титан и порошкообразный алюминий. Они происходят на поверхности металла при очень высокой температуре, часто искрящим пламенем. При тушении пожаров класса D нельзя использовать воду, так как она может способствовать усилению пожара или разбрызгиванию расплавленного металла, что, в свою очередь, может вызвать распространение пожара и стать причиной серьезных ожогов людей, находящихся вблизи него.

Для тушения и взятия под контроль пожаров горючих металлов используются огнетушащие порошки специального назначения, которые отличаются от огнетушащих порошков общего назначения тем, что применяются для тушения только пожаров горючих металлов.

Далее приводится краткая характеристика различных огнегасящих веществ и способы их применения.

Вода

Вода, находясь под давлением, легко проходит по пожарным магистралям и рукавам. При выходе из ствола с ограниченным диаметром, установленного на рабочем конце рукава, скорость движения воды увеличивается. При наличии достаточного давления струя воды может быть подана на значительное расстояние.

Огнетушащая эффективность воды. Вода - это, главным образом, охлаждающее вещество. Она поглощает теплоту и охлаждает горящие материалы эффективнее любого другого из обычно применяющихся огнетушащих веществ. Вода наиболее эффективна для поглощения теплоты при температуре до 100°С. При температуре 100°С вода продолжает поглощать теплоту, превращаясь в пар, и отводит поглощенную теплоту от горящего материала. Это быстро снижает его температуру до значения ниже температуры его воспламенения, в результате чего пожар прекращается.

Вода имеет важный вторичный эффект: превращаясь в пар, она расширяется при этом в 1700 раз. Возникшее большое облако пара окружает пожар, вытесняя воздух, в котором содержится кислород, необходимый для поддержания процесса горения. Таким образом, кроме охлаждающей способности, вода обладает эффектом объемного тушения.

Морская вода при тушении пожаров столь же эффективна, как и пресная. Практически при тушении пожаров класса A в равной мере эффективна жесткая, мягкая, морская и дистиллированная вода.

Подача воды на пожар. В море запас воды неограничен. Количество воды, которое может быть подано для тушения возникшего на судне пожара, зависит от числа имеющихся пожарных насосов и их производительности. Суммарная производительность насосов определяется максимальным расходом через судовую водопожарную магистраль. Это одна из причин необходимости разумно использовать воду при тушении пожара. Но даже если вода имеется в неограниченном количестве, она, тем не менее, должна применяться экономно и расчетливо, в противном случае остойчивость судна может ухудшиться. Особенно это важно в тех случаях, когда большое количество воды подается в высокорасположенные места судна и остается там: вес воды поднимает центр тяжести судна, ухудшая его остойчивость, при этом судно может получить крен и даже опрокинуться. Вода, которая не остается в верхней части судна, а стекает в нижнюю его часть, может ухудшить плавучесть судна. Известны случаи, когда суда. опрокидывались и тонули вследствие того, что при тушении пожара было использовано слишком много воды.

На судне вода подается к пожару двумя способами: через водопожарную систему по рукавам, перемещаемым членами экипажа, и по трубам, по которым она поступает при срабатывании ручных или автоматических систем водотушения. Оба способа обеспечивают надежную подачу воды к пожару при условии надлежащего содержания насосов, трубопроводов и всех элементов системы.

Автоматические системы тушения пожара очень важны для сохранения безопасности каждого судна. Члены экипажа должны знать принцип работы этих систем и уметь их обслуживать. Не менее важный аспект борьбы с пожаром - мобильность пожарных рукавов. Рукав и ствол обеспечивают подачу воды к пожару в нужной форме. Работа с рукавами отражает умение экипажа вести борьбу с пожаром.

Для успешной борьбы с пожаром огромное значение уделяется пожарным учениям, в результате которых члены экипажа приобретают навыки использования и технического обслуживания оборудования, предназначенного для подачи воды к пожару. На каждом пожарном посту должен быть предусмотрен рукав с присоединенным к нему стволом. Рукав должен находиться на специально отведенном для него месте и содержаться в рабочем состоянии. Значительное число небольших пожаров превращаются в крупные из-за плохого содержания оборудования.

Компактная струя - это старейшая и наиболее широко распространенная форма использования воды в борьбе с пожаром. Компактная струя формируется стволом, специально спроектированным для этой цели. Выход ствола имеет конусное отверстие, уменьшающее диаметр рукава или входного отверстия ствола более чем в два раза. Такая конусность увеличивает скорость воды на выходе и дальность полета струи.

Эффективность компактной струи. Расстояние, которое проходит компактная струя перед разрушением или падением, называется дальностью полета. Дальность полета струи имеет большое значение в случаях, когда подступы к пожару затруднены. Фактически компактная струя не является прямой, на нее действуют две силы. Скорость, сообщаемая стволом, обеспечивает дальность полета по горизонтали либо вверх под углом, в зависимости от того, как ствольщик направляет ствол. Вторая сила, т.е. сила тяжести, стремится отклонить струю вниз, так что полет ее заканчивается в месте соприкосновения с палубой. На судне давление в стволе обычно ниже 690 кПа. Максимальная дальность полета по горизонтали достигается, если ствол направлен вверх под углом 35 - 40° к палубе. Максимальная дальность полета по вертикали обеспечивается при угле 75°.

Обычно менее 10% воды, подаваемой в виде компактной струи, поглощает теплоту, излучаемую пожаром. Это объясняется тем, что лишь очень незначительная часть поверхности воды фактически соприкасается с пожаром, а теплота поглощается только той водой, которая имеет непосредственный контакт с огнем. Остальная вода не дает этого эффекта, она распыляется, иногда стекает за борт, но обычно создает свободную поверхность, в связи с чем возникает проблема ее удаления с судна.

Использование компактных струй. Такую струю следует направлять в очаг пожара. Это очень важно, поскольку для максимального охлаждения горящего материала вода должна соприкасаться с ним. Компактная струя, направленная на пламя, не дает эффекта. Основное назначение компактных струй состоит в том, чтобы разбивать горящий материал и проникать в очаг пожара класса A.

Попасть в очаг пожара часто бывает очень трудно, несмотря на большую дальность полета компактной струи. На судне переборки с небольшими проемами могут мешать пожарным занять нужную позицию для направления струи в очаг пожара. Если подача струи начинается раньше правильной установки ствола, вода может ударяться о переборку и стекать на палубу, не достигнув пожара. Ствольщик не должен открывать кран на стволе до тех пор, пока не будет уверен, что струя достигнет пожара.

Иногда между пожаром и ствольщиком может оказаться препятствие. В этом случае струю надо направить на переборку или подволок, чтобы, отразившись от них, она попала в очаг пожара, минуя препятствие. Этот способ может также применяться для превращения компактной струи в распыленную, которая поглощает больше теплоты. Использование данного способа особенно целесообразно при охлаждении раскаленных поверхностей коридоров, когда затруднено продвижение к очагу пожара людей, ведущих борьбу с огнем (для получения тех же результатов комбинированный ствол, предназначенный для подачи компактной и распыленной струй, может быть установлен в положение распыленной струи).

Распыленная струя. Ствол для подачи распыленной струи разбивает струю воды на мелкие капли, которые имеют значительно большую общую площадь поверхности, чем компактная струя. Таким образом, заданный объем воды в форме распыленной струи поглотит гораздо больше теплоты, чем тот же объем в форме компактной струи.

Способность распыленных струй поглощать большее количество теплоты очень важна в тех случаях, когда использование воды ограничено. Для поглощения такого же количества теплоты потребуется меньше воды. Кроме того, при соприкосновении распыленной струи с пожаром большее количество воды превращается в пар. Следовательно, меньше остается неэффективно использованной воды, задерживающейся на судне, уменьшается опасность ухудшения остойчивости судна.

Высокоскоростная распыленная струя. Такая струя может эффективно использоваться для снижения температуры в отсеках, каютах и грузовых помещениях. Там, где имеется подволок, струю следует направлять вверх под углом 20 - 30° к плоскости палубы. При этом струя идет к подволоку, где скапливается наибольшее количество теплоты. Распыленная струя быстро поглощает теплоту, давая возможность людям, ведущим борьбу с огнем, продвигаться в направлении пожара.

Высокоскоростная распыленная струя может также использоваться для создания движения воздуха в коридорах и отвода тепла и дыма от продвигающихся в направлении пожара людей, а также при спасении людей, отрезанных пожаром и находящихся в салонах, каютах и других помещениях. Если есть возможность, дальний конец коридора должен быть открыт и свободен от людей. Но если в коридоре нет другого выхода для тепла и дыма, кроме того, откуда в него введен пожарный ствол, то они могут прорваться через распыленную струю и обойти ее (обратный удар пламени), что создаст большую опасность для людей, ведущих борьбу с огнем. Поэтому в таких коридорах распыленную струю следует направлять на подволок и подавать короткими порциями, чтобы сбить пламя, снижая тем самым опасность обратного его удара; иногда в этом случае лучше использовать компактную струю.

Низкоскоростная распыленная струя. Такая струя получается с помощью насадки к комбинированному стволу. Насадки представляют собой трубки или трубы, на выходном конце согнутые под углом 60 или 90°. Они используются с низкоскоростной головкой, установленной на трубе. Некоторые головки имеют форму ананаса с маленькими отверстиями; мелкие струи воды, выходя из этих отверстий и ударяясь друг о друга, создают водяной туман. Некоторые головки напоминают клетку с желобообразным отражателем внутри. Конец отражателя обращен к отверстию в трубке насадки. Вода ударяется об отражатель и затем распыляется во все стороны, создавая мелкий туман.

Ограничения в применении распыленной струи. В сравнении с компактной прямой струей, распыленная струя не обеспечивает такой точности и дальности полета. При неверном использовании она может стать причиной травмы, например, при обратном ударе пламени. Распыленная струя может успешно применяться при подаче на поверхность пожара, очаг которого находится глубоко внизу, но не дает того эффекта, какой возможен при подаче компактной струи, в отношении пропитывания горящего материала и достижения очага пожара.

Компактная и распыленная струи, создаваемые комбинированными стволами. С помощью комбинированного ствола в зависимости от положения его рукоятки можно подавать компактную или распыленную струю. Для крепления ствола одного диаметра к рукаву другого диаметра можно использовать переходники.

Компактная струя получается при полном оттягивании рукоятки ствола в направлении оператора. Для получения распыленной струи рукоятка должна быть повернута перпендикулярно плоскости ствола. Для прекращения подачи воды при любом открытом положении рукоятки необходимо продвинуть ее вперед до упора.

Когда возникает необходимость использования ствола, рукоятку следует держать в положении "Закрыто" до тех пор, пока вода не достигнет ствола. Когда рукав наполнится, ствольщик ощутит тяжесть воды. Перед тем как перевести рукоятку в открытое положение, нужно выпустить из ствола воздух небольшим поворотом его в сторону и медленным открытием до появления брызг воды. Теперь ствол нужно направить на цель. Помощник приближается к ствольщику и берет на себя часть веса рукава и реакции ствола. Ствол открывают до нужного положения и производят атаку на пожар.

При правильном обращении компактнее и распыленные струи воды могут оказаться очень эффективным средством борьбы с пожарами класса A. Распыленные струи могут также успешно применяться при тушении пожаров класса B. Но при этом очень важно, чтобы члены экипажа во время учений приобрели практический опыт работы с такими струями.

Специальная обработка воды, используемая при тушении пожаров

"Мокрая" вода - вода, обработанная химическим веществом в целях снижения поверхностного натяжения. Обработанная таким образом вода проникает в пористые материалы (например, в перевозимый в кипах хлопок и рулоны ткани) гораздо лучше, чем обычная, и может потушить пожар, который распространился в глубину.

"Вязкая" вода. Такая вода, обработанная в целях снижения способности растекания, образует пленку, которая прилипает к горящему материалу и удерживается дольше, чем обычная. Но вязкая вода не проникает вглубь так же легко, как "мокрая" или обычная, необработанная вода. Она образует скользкую поверхность и затрудняет хождение по мокрым палубам.

"Скользкая" вода - вода, к которой добавлено небольшое количество окиси полиэтилена для уменьшения ее вязкости и потери на трение в рукавах, в результате чего увеличивается дальность полета струи.

Пена

Пена - это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.

Огнетушащий эффект пены. Пена используется для создания слоя на поверхности воспламеняющихся жидкостей, включая нефтепродукты. Слой пены не дает возможности воспламеняющимся парам выходить за пределы поверхности, а кислороду проникать к горючему веществу. Вода, которая содержится в пенном растворе, имеет также и охлаждающий эффект, что позволяет успешно применять пену для тушения пожаров класса A.

Идеальная пена должна течь достаточно свободно и быстро покрывать поверхность, прочно соединяясь с ней для создания и поддержания паронепроницаемого слоя, и сохранять количество воды, необходимое для обеспечения прочного слоя в течение продолжительного времени. При быстрой потере воды пена высыхает и разрушается под воздействием высокой температуры, образующейся при пожаре. Пена должна быть достаточно легкой, чтобы плавать на поверхности воспламеняющихся жидкостей, и вместе с тем достаточно тяжелой, чтобы ее не сносило ветром.

Качество пены обычно определяется:

- временем разрушения 25% ее объема,

- относительным расширением и

- способностью выдерживать тепло (сопротивлением обратному удару пламени).

На эти качества влияют химический состав пенообразователя, температура и давление воды, эффективность пенообразующего устройства.

Пена, быстро теряющая воду, практически представляет собой жидкость. Она свободно обтекает препятствия и быстро распространяется. Такая пена используется для тушения пожаров в машинном отделении и других машинных помещениях, так как она может затекать под механизмы, настил и другие препятствия или обтекать их.

Существует два основных типа пены: химическая и воздушно-механическая.

Химическая пена. Такая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.

При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение - заставить пузырьки всплывать. На один объем воды образуется 7-16 объемов пены.

Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия. В последнем случае растворы хранятся в разных емкостях, пока не возникнет необходимость в пене. Тогда растворы перемешивают и получают пену.

В настоящее время на судах и на берегу широко используют системы с химической пеной, но постепенно они заменяются на более новые системы с воздушно-механической пеной.

Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество - от конструкции этого оборудования.

Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества - это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.

Пена на протеиновой основе

Пена на протеиновой основе была разработана еще во время второй мировой войны. Она получается из животных и растительных отходов, богатых белками. Эти отходы подвергаются гидролизу - химической реакции с водой, в результате которой образуется слабая кислота. Для увеличения сопротивления разрушению, т.е. для предупреждения обратного удара пламени, добавляют минеральные соли. Пена образуется при добавлении пенообразователя к воде любого типа, кроме воды, загрязненной нефтепродуктами. При добавлении специальных присадок пена может образовываться при температурах ниже температуры замерзания (до -23°С). Пена на протеиновой основе несовместима с огнетушащими порошками.

Пена на фторпротеиновой основе

Такая пена аналогична пене на протеиновой основе, но отличается тем, что в нее добавлено фторированное вещество. Эта пена может вводиться в цистерну под поверхность жидкости и успешно применяться с огнетушащими порошками. Фторпротеин выпускается в 3 и 6%-й концентрации. Со специальными присадками пена может использоваться при температурах ниже температуры замерзания.

Пена для тушения спиртов

Пена на протеиновой основе, стойкая к спиртам, аналогична пене на протеиновой основе, однако она смешивается с нерастворимым мылом с целью использования для тушения растворимых в воде органических воспламеняющихся жидкостей (спиртов, кетонов, эфиров и альдегидов), которые разрушают обычную пену. На танкерах, перевозящих эти жидкости, следует предусматривать использование такой пены. Интенсивность ее подачи зависит от конструктивных особенностей судна, перевозимых грузов и установленной системы пенотушения.

Синтетическая пена

Синтетическая пена на основе моющих средств получается из солей алкилсульфокислоты. Эта пена менее устойчива к обратному удару пламени, чем любая пена на протеиновой основе. Она образуется быстрее протеиновой и требует меньше воды, что очень важно в условиях, когда запас воды ограничен.

Пена "легкая вода"

Данная пена препятствует испарению воспламеняющейся жидкости, образуя пленку воды. Подобно пене других типов, она обладает охлаждающим эффектом и эффектом поверхностного тушения. Это двойное действие обеспечивает высокоэффективное быстродействующее покрытие слоем пены растекающейся горючей жидкости.

Такая пена изготавливается из поверхностно-активных веществ с помощью сложного химического процесса, в результате которого получается огнетушащее вещество, обладающее высокой эффективностью. Молекула поверхностно-активного вещества на одном конце полярна (растворима в воде), а на другом нет (растворима в масле и нерастворима в воде). Именно вследствие этого моющие средства обладают способностью смывать жиры и масла, нерастворимые в воде. В процессе применения поверхностно-активные вещества смешиваются с водой до того, как они достигнут ствола. При смешивании с водой полярный конец молекулы растворяется, а неполярный остается незадействованным. Когда поверхностно-активное вещество достигает поверхности воспламеняющейся жидкости, неполярный конец молекулы растворяется в горючем веществе. Полярный конец увлекает за собой воду. Таким образом, на поверхности нерастворимой в воде жидкости, такой как бензин, керосин или реактивное топливо, плавает тонкая водяная пленка. Она удерживается на поверхности горящего топлива, несмотря на то, что тяжелее его, так как поверхностное натяжение превышает силу тяжести. Пленка очень тонкая - ее толщина менее 0,003 см. Остальная вода уходит под поверхность топлива на дно емкости.