Огнетушащие вещества (средства): классификация и требования

Огнетушащими веществами называют субстанции, которые замедляют и прекращают процесс горения благодаря своим физико-химическим свойствам.

Наиболее известными с древних времен способами подавления огня были заливание водой, засыпание песком, организация встречного огня и некоторые другие. Сегодня эти способы в той или иной степени также используются, но, благодаря развитию химических технологий, появились новые эффективные средства ликвидации пожара.

К ним относится применение тонкораспыленной воды с добавками и без, водопенных огнетушащих составов, инертных газов и газовых смесей, порошков и аэрозолей.

Выбор противопожарной системы объекта определяется на этапе проектирования в зависимости от пожарной нагрузки.

Ликвидировать горение — значит уменьшить скорость выделения или увеличить скорость отведения тепла.

Существует несколько эффективных способов прекращения горения:

1. Охлаждение — достигается направлением в очаг возгорания огнетушащего вещества.
2. Разбавление — осуществляется с помощью огнетушащих составов в состоянии пара, газа, газовоздушной смеси.
3. Изоляция от кислорода воздуха и горючих материалов — достигается с помощью аэрозольных и порошковых огнетушащих веществ, пожарных преград и пламегасителей.
4. Химическое замедление реакции горения.

Классификация огнетушащих веществ

Применение огнетушащих составов для ликвидации возгораний на предприятии обусловлено необходимостью эффективно и в короткие сроки предотвратить распространение огня, локализовать очаг пожара и ликвидировать его.

Огнетушащие вещества группируются по нескольким параметрам: по способу воздействия на очаг возгорания, по физическим и химическим свойствам.

По способу воздействия на очаг возгорания ОТВ классифицируются следующим образом:

• понижение температуры в очаге возгорания. С этой задачей справляются вещества на основе воды и водно-солевых растворов, двуокись углерода в виде хлопьев, поверхностно-активные составы;
• использование средств, прекращающих доступ кислорода к очагу горения. К этой группе относятся пены, порошки, сыпучие негорючие материалы, — песок, земля, шлак, укрывные материалы.
• вытеснение кислорода из воздуха на объекте возгорания и замещение его негорючими элементами наиболее эффективно происходит при помощи инертных газов, тонкораспыленной воды в виде тумана. В данном случае тонкораспыленная вода сочетает в себе достоинства водяного и газового пожаротушения;
• химическое ингибирование процесса горения. Эту функцию обеспечивают такие средства, как порошки, аэрозоли, хладагенты на углеводородной основе с добавлением хлора, фтора, брома.

Классификация по физическим свойствам

Классификация ОТВ по физическим свойствам проводится по нескольким параметрам:

По первоначальному агрегатному состоянию: твердое — порошки, жидкое — вода и водопенные смеси, газообразное — газовые составы.

По электрической проводимости: проводящие — вода в виде растворов, пара, тумана; непроводящие — порошки, газы, пена.

Этот параметр чрезвычайно важен при подборе ОТВ для тушения пожаров электрооборудования и электроустановок.

Опасность распространения пожара может быть столь велика, что приоритетной задачей становится подавление огня любыми средствами. Поэтому при подборе огнетушащих составов временами делается выбор в пользу эффективных средств без учета токсичности.

По токсическому воздействию на людей и животных огнетушащие вещества делятся на следующие виды: нетоксичные, — вода; малотоксичные — на основе углекислоты; токсичные — некоторые виды хладонов; опасные — порошки и аэрозольные смеси.

Требования к огнетушащим веществам

Независимо от вида огнетушащих веществ требования к ним одинаковые. В порядке убывания приоритетов они распределяются следующим образом:

1. Огнетушащие качества, обеспечивающие максимальную эффективность. Ликвидация пожара обеспечивается поверхностным, объемным или комбинированным способом в зависимости от характеристик объекта.
2. Огнетушащий состав необходимо выбирать, исходя их свойств горящих материалов, чтобы применение ОТВ не дало обратный эффект — взрыв, разлив, воспламенение новых очагов.
3. Ценовая доступность огнетушащего вещества. Этот параметр очень важен при организации противопожарной защиты крупного объекта.
4. Бесперебойное пополнение ресурса и сохранение огнетушащими веществами рабочих свойств во время транспортировки и хранения. Часто именно этот параметр объясняет выбор воды в качестве огнетушащего средства.
5. Безопасность для людей. Большинство автоматических установок пожаротушения спроектировано таким образом, чтобы включение проводилось только после эвакуации персонала и посетителей. В противном случае испарения или мелкодисперсные частицы, которые присутствуют в порошках и аэрозолях, могут негативно сказаться на здоровье.

Как видим, безопасность людей при выборе огнетушащего вещества далеко не в приоритете. Тем не менее ценность человеческой жизни безусловна, поэтому выбор потенциально опасного для здоровья ОТВ компенсируется следующими способами:

• своевременное оповещение о пожаре;
• системы дымоудаления;
• принудительная подача воздуха в безопасные зоны.
• безопасные эвакуационные коридоры и выходы.

Рекомендации по использованию огнетушащих веществ

В пользу выбора огнетушащего состава на основе воды говорят следующие факторы: эффективность тушения крупномасштабных пожаров, доступность и безопасность для людей и окружающей среды. Применение воды для тушения большинства веществ и материалов основывается на ее свойстве активного отбора тепла из зоны горения, обусловленном высокой теплоемкостью. Хорошая способность к парообразованию позволяет использовать воду в качестве вытесняющего агента. Из 1 л воды может образоваться 1700 л пара.

Большое значение имеет способ применения воды в качестве ОТВ. Сама по себе концентрированная струя воды, направленная на очаг возгорания, скорее всего к охлаждению не приведет. Этому помешает такое свойство воды, как низкая теплопроводность. То есть чем крупнее капли и плотнее струя, тем менее эффективно использование воды, она попросту не успеет нагреться. Использование огнетушащего вещества на основе тонкораспыленной воды с диаметром капель менее 150 мкм значительно действеннее.

Тонкораспыленная вода обладает хорошими охлаждающими свойствами, особенно в виде водяного тумана, который медленно оседает, осаждая заодно частицы дыма. Но если речь идет о горении большого штабеля твердых материалов, водяной туман будет унесен восходящими потоками и не успеет сработать. Такой пожар целесообразно гасить при помощи импульсной подачи воды.

В то же время вода непригодна к использованию при отрицательных температурах, обладает высоким коэффициентом поверхностного натяжения, что затрудняет ее смачивающие свойства. На ряде объектов при возгорании категорически запрещено использование воды как ОТВ. К ним относятся электроустановки, нефтеперерабатывающие предприятия, химические производства. Полный список материалов, при тушении которых опасно применять воду, представлен в Приложении к Правилам охраны труда в подразделения пожарной защиты, утвержденным Приказом Минтруда России № 881-н от 11.12.2020.

Кроме того водяное пожаротушение посредством обильного орошения крайне нежелательно на объектах, содержащих особо ценное имущество: в архивах, музеях, картинных галереях, хранилищах данных и т.д.

При невозможности использовать воду в качестве огнетушащего вещества используют водопенные составы. Их отличает более высокая смачивающая способность, которая позволяет плотно изолировать горящие поверхности от кислорода воздуха. В состав пенного ОТВ должны входить стабилизирующие вещества для формирования плотной устойчивой структуры.

Если воду и водопенные составы применять нежелательно, можно воспользоваться порошковыми, аэрозольными, газовыми ОТВ. Аэрозольные составы сочетают в себе достоинства порошкового и газового пожаротушения. Их применение ограничено поскольку в момент срабатывания развивается высокая температура, иногда сопровождаемая открытым пламенем. Это крайне опасно при ложном срабатывании автономных установок.

Вс эти средства обладают высокой эффективностью, однако, вредны для здоровья, сложны в транспортировке и хранении и менее доступны по цене.

Выбор огнетушащих веществ

При тушении нефтепродуктов следует выбирать такой состав огнетушащего вещества, который максимально эффективно преграждает доступ кислорода к очагу горения.

В небольших закрытых помещениях электроустановок, в серверных, а также помещениях с особо ценным имуществом целесообразно применение газового огнетушения. Способ эффективный, но дорогой. Инертные газы эффективно снижают концентрацию горючего газа, тем самым предупреждая и предотвращая взрыв. Составы на основе двуокиси углерода эффективно замещают кислород воздуха, заставляя огонь затихать.

Совместимость огнетушащих средств при тушении

Вещества и материалы, которые нельзя тушить водой

Заключение

Абсолютной защиты от пожара не существует, но можно и нужно стараться свести риски к минимуму. Для этого следует неукоснительно выполнять требования пожарной безопасности, уделить самое серьезное внимание проектированию и монтажу системы противопожарной безопасности, добросовестно следовать регламенту ее проверки.

Экономия на выборе огнетушащего вещества может сыграть злую шутку. Не стоит рассчитывать, что пожар может и не случиться, а в крайнем случае удастся обойтись водой и подручными средствами. Чем тщательнее проведена подготовка к нештатным ситуациям, тем проще их избежать в будущем или преодолеть последствия.