Огнетушащие вещества (средства): классификация и требования

Научным языком, огнетушащим называют вещество, обладающее необходимыми свойствами, дающими возможность создания условий по прекращению процесса горения.

На практике, огнетушащие вещества – это опытным путем длительного отбора определенные, выбранные субстанции в различном агрегатном состоянии, используемые различными средствами тушения пожаров; в т.ч. пожарной техникой, стационарными системами пожаротушения, первичными средствами для оперативной борьбы с начинающими очагами пожаров в зданиях, сооружениях, на территориях населенных пунктов, предприятий, организаций.

Это знакомые всем переносные, передвижные огнетушители, ПК с комплектами рукавов, стволов; водяные установки автоматического пожаротушения с установленными на них спринклерными, дренчерными оросителями, без которых сегодня сложно представить интерьер офисных, административных, деловых зданий; торгово-развлекательных, спортивных, выставочных центров.

Выбор способов тушения пожаров в зависимости от пожарной нагрузки, технологического процесса, режима складирования во многом определяется возможностью использовать в данной ситуации то или иное огнетушащее вещество; от возможностей иметь его достаточный запас/резерв, быстрой транспортировки, подачи на очаг начинающегося пожара.

Поэтому, чтобы грамотно подобрать огнетушащее вещество или в некоторых случаях/ситуациях их правильное сочетание, как, например, в комбинированных системах пожаротушения, необходимо верно классифицировать все доступные сегодня огнетушащие вещества.

Классификация пожаров

Производится по виду горючего материала, имеет на 6 групп. К ним относятся:

1. Вещества в твердом состоянии. Класс А. Имеет две подгруппы. Первую отличает способность материалов к тлению (например, дерево) – А 1. Вторая – характеризуется отсутствием внутреннего процесса медленного горения (пластмасса) – А 2.
2. Составы, находящиеся в жидком виде при нормальном состоянии, расплавы металлов, синтетических веществ. Класс В. Делится на два типа в зависимости от способности растворяться в воде. Относящиеся к В 1 жидкости в воде не растворяются (расплавленный парафин, нефтепродукты), В 2 – водорастворимые (глицерин, спирт, ацетон).
3. Газы (аммиак, бутан, пропан). Класс С.
4. Металлы. Класс Д. Подразделяется на три вида:
5. щелочные металлы (калий, натрий) – Д 2;
6. соединения с содержанием металлов – Д 3.
7. Материалы конструкции электрооборудования, электроприборов, находящихся под высоким напряжением. Класс Е.
8. Радиоактивные отходы, вещества. Класс F.

Нормы проверки и заправки

Нормативные документы, к которым относятся два действующих ГОСТа: Р 51057 и Р 51017 определяют необходимость постоянной проверки и перезарядки огнетушителей. Если модель была использована, то заряд должен быть полностью заменён. Дозаправка огнетушителя требуется лишь тогда, когда в нём теряется требуемое давление.

Полный список сроков проверки и заправки в зависимости от типа ОТВ:

• Для моделей, заполненных водой и водой с различными добавками, а также пеной, проверка и перезарядка должна осуществляться как минимум 1 раз в год.
• Для устройств, в которых используется порошковый наполнитель предусмотрена ежегодная проверка, а заправка осуществляется минимум 1 раз в пять лет;
• Все огнетушители с углекислотой и хладоном 1 раз в год взвешиваются для проверки давления и 1 раз в пять лет заправляются ОТВ.

Помимо представленных рекомендаций существуют и другие правила, связанные с эксплуатацией, проверкой и заправкой огнетушителей:

• В тех случаях, когда заряд ОТВ, состоящий из нескольких компонентов, содержит в себе углеводородную разновидность пенообразователя, огнетушители нужно перезаряжать как минимум 1 раз в 2 года;
• Устройства, которые произведены из нержавеющих марок стали и внутри покрыты полимерами, должны проверяться с учётом рекомендаций фирмы-производителя. Это правило также относится к моделям, в которых ОВД содержит фтор. При этом, минимум 1 раз в 5 лет данные модели должны полностью проверяться и перезаряжаться.

Для того, чтобы специализированная компания могла заниматься проверкой, освидетельствованием и перезарядкой огнетушителей, она должна отвечать некоторым обязательным требованиям:

• У компании есть своя производственно-складская база с достаточным количеством помещений, которые оборудованы вентиляцией приточно-вытяжного типа;
• У компании имеется всё необходимое оборудование, с помощью которого осуществляются регламентные испытания;
• У фирмы есть требуемый инструмент, с помощью которого осуществляется разборка и ремонт поступающих огнетушителей;
• Специализированная компания задействует ёмкости, в которые собираются заряды ОТВ различных типов;
• Наличие оборудования, с помощью которого осуществляется перезарядка или утилизация огнетушащих веществ;
• Наличие собственных камер для покраски и сушки всех элементов корпуса огнетушителя;
• У компании должно быть оборудование для осуществления различных испытаний, связанных с гидравликой и пневматикой;
• Наличие штата персонала;
• Наличие специальной лицензии, которая позволяет осуществлять работы.

Стадии возгорания

При любом пожаре можно выделить три основные ступени его течения.

Первая (начальная) фаза делится на два этапа:

• образование очага и развитие пожара;
• увеличение площади огня, захват территорий.

Во время второй стадии пламя распространяется по всему объему помещения. Температура достигает 300 и более градусов. Огонь расходится уже не линейно, а скачками. Воспламенение возникает от теплового воздействия, разлетающихся искр, загораются удаленные от источника объекты.

Если пожар происходит в здании, то в этой стадии лопаются стекла, увеличивается приток кислорода, усиливая огонь. Через тридцать-сорок минут достигаются максимальные значения параметров, и происходит стабилизация горения.

В третьей фазе, после выгорания пожарной нагрузки, пламя затухает, перерастает в тление. Спустя какое-то время процесс прекращается.

Тушение нефтяных резервуаров

Совместимость огнетушащих средств при тушении

Огнетушащие средства допустимые к применению при тушении пожаров

(таблица в высоком разрешении доступна по кнопке скачать после статьи)

Источник: Справочник начальника караула пожарной части / Сибирская пожарно-спасательная академия филиал Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, А.А. Мельник, С.А. Техтереков, Н.В. Мартинович, Ж.С. Калюжина, 2014.

При этом следует особо выделить и запомнить во избежание неприятных, иногда печальных последствий, вещества, на которые категорически нельзя подавать воду:

• На негашеную известь из-за характерной реакции с большим выделением тепла.
• Битум, т.к. это приводит к разбросу горящего нефтепродукта, увеличению площади горения.
• Металлические калий, натрий, магний, а также их перекиси и соли фосфорной кислоты из-за возможности взрыва, воспламенения выделяющегося водорода.
• Нитроглицерин, серный ангидрид из-за возможности взрыва.

Более полный список веществ и материалов, на которые ни в коем случае нельзя подавать воду, приведены в следующей таблице из Справочник руководителя тушения пожара Иванников В.П., Клюс П.П. 1987 года.

Способы локализации пожаров

В зависимости от материалов, принимающих участие в горении, площади, охваченной пламенем, подбирается средство тушения огня.

На начальной стадии используются первичные устройства гашения возгорания. При применении огнетушителя важно понимать класс пожара и можно ли задействовать данное огнетушащее вещество.

Тушение порошковым огнетушителем

На производственных площадях надо проверить срабатывание системы пожаротушения. Если автоматически защитные устройства не подключились, необходимо произвести их ручной запуск.

Очень важно сообщить об обнаруженном очаге возгорания в пожарную охрану, после чего приступать к самостоятельной локализации пламени. Для этого допустимо проведение следующих мероприятий:

• механическое уничтожение огня;
• перекрытие поступления кислорода в зону пожара (песок, земля, противопожарное покрывало, огнетушащие вещества);
• изолировать горючие и легковоспламеняющиеся материалы и жидкости от огня;
• разбавить горючие смеси составами или соединениями, не подверженными пламени.

Для каждого типа пожара используются определенные огнетушащие составы.

Теплофизическое объяснение процесса тушения пожара

Ликвидация горения – это результат резкого воздействия на взаимосвязанный процесс тепловыделения/теплоотдачи, потому что с уменьшением любого из них, неминуемо снижается скорость процесса горения и температура внутри очага пожара. Поэтому, резко сбить температуру, прекратить процесс горения можно как увеличением скорости отвода тепла из/вокруг очага пожара, так и уменьшением скорости выделения тепла. Это достигается следующим образом:

• Направлением охлаждающих огнетушащих веществ на поверхность, внутрь очага пожара.
• Созданием в очаге пожара и вокруг него, не поддерживающей горение газовоздушной, газовой среды или пара.
• Изоляцией – созданием между очагом огня и пожарной нагрузкой из горючих материалов промежуточного слоя из ОТВ.

Это достигается различными способами:

• Увеличением поверхности теплоотвода, например, применением огнепреградителей.
• Физическим, химическим ингибированием процесса горения.
• Изоляцией веществ, принимающих участие в процессе.
• Резким охлаждением горящих материалов.
• Разбавлением веществ, участвующих в процессе.

Это далеко не полный список способов, как ускорить процесс тушения пожара с помощью огнетушащих веществ.

Способы прекращения горения

Классификация огнетушащих веществ

Классы огнетушащих веществ по физическим характеристикам воздействия на очаг пожара, процесс его локализации с последующей ликвидацией, по главному принципу прекращения реакции горения подразделяются на следующие основные группы и к ним относятся:

• Огнетушащие вещества охлаждения – вода, водные растворы солей, с добавками смачивателей – поверхностно-активных веществ, а также углекислота в твердом агрегатном состоянии – в виде снега.
• Огнетушащие вещества изоляции. Воздушно-механическая пена разной кратности – от низкой до высокой степени; порошковые составы; сухие негорючие вещества: песок, земля, щебень, мелкая галька, отходы котельных, металлургических производств – шлаки, флюсы; а также листовые, укрывные материалы, такие как противопожарные полотна (кошмы), покрывала, успешно применяемые для борьбы с небольшими очагами начинающегося пожара.
• Огнетушащие вещества разбавления – инертные газы: аргон, азот; водяной пар, туман из тонкораспыленной воды, смеси газов с водой, а также дымовые газы.
• Огнетушащие вещества химического торможения реакции горения. По научной терминологии их также называют ингибиторами процесса горения. Это хладоны; углеводороды с содержанием галоидов, составы на их основе; аэрозольные огнетушащие составы; распыляемые водные бромэтиловые растворы; порошковые составы.

По физическим характеристикам

• Огнетушащие жидкости.
• Пены различной кратности.
• Порошковые составы.
• Газы, газовые огнетушащие составы.

Огнетушащие вещества также можно разделить на классы по возможности проводить электрический ток, что немаловажно, необходимо учитывать при проектировании, монтаже и применении как первичных средств борьбы с начинающимися очагами огня, так и при пуске ручных, автоматических установок тушения пожаров:

• Проводящие электроток – вода и ее растворы солей различных кислот, водяной пар, туман, взвесь, в т.ч. формируемые водяными установками пожаротушения, а также все виды воздушно-механической пены.
• К не электропроводным относятся все газовые и порошковые составы, используемые как в переносных, передвижных огнетушителях, так и в газовых установках, порошковых системах пожаротушения.

Важно также знать о том, что не все огнетушащие вещества, ждущие своего часа до использования, полезны человеку, некоторые вполне могут нанести ему вред тем или иным способом, классифицируются по токсичности для организма в целом, опасности для органов дыхания:

• Малотоксичные – углекислота.
• Токсичные – фреоны, галоид-содержащие углеводороды.
• Опасные для дыхания без индивидуальных средств защиты – порошковые, аэрозольные взвеси, газы, образовывающиеся в воздушном пространстве помещений, защищаемых газовыми, порошковыми, аэрозольными системами, установками пожаротушения,

Об этом часто забывают производители, поставщики такого оборудования, предлагая их как равноценную и более дешевую альтернативу традиционным и, главное, безопасным для людей, находящихся в защищаемых помещениях, водяным и пенным установкам пожаротушения.

Требования к огнетушащим веществам

Их можно сформулировать в порядке приоритетов:

• Эффективность применения, возможность использования на различных видах пожарной нагрузки.
• Невысокая, желательно низкая стоимость.
• Доступность, наличие, возможность быстрого восполнения запасов. Так, если в качестве огнетушащего вещества выступает вода, то идеальным вариантом является наличие сети наружного противопожарного водоснабжения для тушения территории, зданий городов, поселков; внутреннего пожарного водопровода для работы от ПК внутри строений. Худшим, но приемлемым вариантом будет наличие пожарных водоемов, резервуаров или пирсов для возможности установки пожарной автотехники, подключения насосных станций пожаротушения.
• Безопасность для здоровья людей, находящихся как внутри защищаемых установками автоматического пожаротушения зданий, сооружений, так и непосредственно, использующими их в ходе тушения от пожарной техники, ручными средствами борьбы с огнем.

Увы, как правило, безопасность людей по сравнению с возможностью быстро ликвидировать пожар тем или иным огнетушащим веществом не в приоритете. Поэтому проектировщики, разработчики оборудования активной огнезащиты, создавая, конструируя системы дымоудаления, принудительной подачи чистого воздуха, СОУЭ, стараются компенсировать это различными способами; информируя об опасности, обеспечивая возможность людям быстро покинуть здания, сооружения, используя не задымленные эвакуационные пути и выходы.

В целом, к огнетушащим веществам предъявляют следующие нормативные требования в области ПБ:

• должны обеспечить ликвидацию очага поверхностным, объемным способом или комбинированными способами их подачи с учетом характеристик огнетушащих веществ, и в соответствии с тактикой тушения пожара.
• необходимо применять для тушения пожаров тех материалов, взаимодействие с которыми не приводит к опасности взрыва или новых очагов возгорания.
• должны полностью сохранять в процессе хранения в нормативные сроки, и в ходе транспортировки/подачи свои физико-химические свойства, необходимые для ликвидации пожара.
• не должны оказывать опасное воздействие на здоровье людей и окружающую среду, превышающее принятые ПДК.

Лекция по теме

Средства пожаротушения

Для ликвидации возгораний различных классов применяются специальные вещества:

• вода или пена на основе воды для пожара типа А;
• порошок, пенные составы для класса В;
• ингибиторы горения, порошковые, углекислотные для С;
• специальные порошковые составы для типа Д;
• хладоны, углекислота, мелкодисперсные порошки для пожаров типа Е.

Различные виды огнетушителей

Схема использования водного раствора

Основной задачей противопожарного водоснабжения является обеспечить водой надлежащего давления место возгорания, чтобы струя могла добить до самой дальней точки. Источниками воды считаются естественные или искусственные резервуары: водоемы, пруды, реки.

Противопожарный водопровод с низким давлением представляет собой:

1. резервуар запасной;
2. насосную станцию;
3. сеть;
4. водонапорную башню

Противопожарный водопровод с высоким давлением состоит из таких же составляющих, что и в предыдущем варианте, плюс насосы обычные и пожарные. Между водопроводом и моментом распыления воды на очаг возгорания, вода проходит через:

1. водонапорную линию;
2. гидрант;
3. стендер;
4. рукавную линию;
5. ствол со спрыском;
6. насос автомобильный пожарный.

Если нет реальной возможности обеспечить необходимым объемом воды для тушения загоревшегося объекта из источников водоснабжения, в обязательном порядке предусматривается неприкосновенный объем воды, который расходовать нельзя. Он, как правило, рассчитан на тушение огня в течение трех часов.

Автоматические дренчерные и спринклерные устройства водного пожаротушения используются только тогда, когда в производственных и складских помещениях люди постоянно не находятся. Спринклерная система представляет собой систему водопроводов со встроенными оросителями, которые, при срабатывании замка, разбрызгивают воду на очаг возгорания при увеличении температуры до критического уровня. Дренчерные системы замками не оснащены, поэтому остаются постоянно открытыми. Дренчеры могут быть лопаточными и розеточными. Такие системы могут работать как в ручном режиме, так и автоматически.

Что нельзя тушить водой

Можно выделить три основные группы:

1. Все жидкие нефтесодержащие продукты (керосин, бензин и т. д.).
2. Приборы и оборудование под напряжением.
3. Составы, вступающие в химическую реакцию с водой.

Вещество или материал и результат воздействия воды

Приведем таблицу, в которой укажем несколько разных составов, выдающих пожароопасный ответ в результате химического взаимодействия с водой.

Эта таблица наглядно показывает, почему нельзя тушить пожар водой, не определив, какие составы охвачены пламенем.

Битум

В быту частой причиной возгорания становятся растительные или животные жиры, воспламенившиеся в процессе готовки. В этом случае очень важно понимать, почему нельзя тушить плиту водой. Масло легче воды и при ее подаче в емкость она опускается на дно, начинает испаряться, производя разброс горящих частиц по всему помещению.

Еще один бытовой вариант – это воспламенение домашних приборов: телевизора, хлебопечки, тостера. Как и в случае с промышленным оборудованием, устройства, находящиеся под напряжением, могут закоротить и создать дополнительный очаг возгорания. Вода – проводник электрического тока, во время гашения можно получить поражение током.

На заметку. Перед тем как приступить к ликвидации пожара, стоит подумать, нет ли в очаге возгорания веществ, которые нельзя тушить водой.

Действие воды при пожаре

Когда вода попадает на горящий предмет, первое, что она делает, это охлаждает верхний слой, который нагрет и уже подвержен огню. Но вода еще и испаряется. При больших температурах она мгновенно превращается в пар, вытесняет воздух из охваченной пожаром зоны и разбавляет реагирующие вещества. В результате этого пожар гаснет.

Кроме того, крохотные капли воды проникают в поры горящих материалов, защищая сам материал от горения. Попадая на охваченный огнем предмет, она, как бы, обволакивает сам предмет, доступ кислорода прекращается, и огонь затихает. Но так бывает не всегда.

Когда вода подходит для тушения

На предприятиях и других промышленных объектах этот вопрос решается на этапе разработки технологических процессов. При проектировании противопожарных систем учитываются особенности производства, изучается перечень используемого сырья и материалов. В соответствии с проведенными исследованиями определяются допустимые средства первичного пожаротушения, автоматические установки.

Наиболее востребованы системы с подачей воды, гидранты на складах, деревообрабатывающих предприятиях, в учебных, социальных и лечебных учреждениях, где преобладают пожары класса А.

Тушение пожара на складе лесоматериалов

В домашних условиях мало кто заранее готовится к нестандартным ситуациям. В квартире и современном загородном доме всегда доступна вода, которую можно использовать для ликвидации возгораний. Дачи должны быть оснащены специализированной бочкой с водой.

В многоквартирных зданиях чаще всего возгорания классифицируются по типу А. Потому что в основном воспламеняются твердые предметы как склонные к тлению, так и нет.

При отсутствующей системе подачи воды возле деревянных построек, лесопилен, складов деревообрабатывающих производств должны находиться наполненные водой емкости, которые можно использовать, чтобы потушить возгорание. В нормальных условиях они могут простоять без применения весь пожароопасный период. Часто возникает искушение потратить их содержимое на полив, гигиенические устройства, мытье посуды, инструмента, стирку.

Но это категорически запрещено. На вопрос можно ли использовать запас воды для пожаротушения в хозяйственных целях, есть один ответ – категорическое нет.

Водой нельзя, тогда чем?

Для того, чтобы потушить огонь, нужно постараться понять, что горит, и из какого материала сделан горящий предмет.

Помимо воды еще подойдут:

• различные порошки – они универсальны и подойдут для тушения любого пожара;
• пена – она сможет справиться с огнем, который угрожает жидким горючим веществам. Особенно хорош в этом деле огнетушитель с оксидом углерода. К тому же, пена наиболее щадяще относится к предметам быта, на которых возникает пожар;
• песок – используется при пожаре, который возникает в случае неполадок электросетей. Для песка и специальных инструментов для тушения пожара в каждом здании должен находиться пожарный шкаф. Для тушения такого пожара сначала необходимо обесточить все помещение.

Выводы

Несмотря на то что существуют методики и правила ликвидации возгораний, появляется огромное количество факторов, которые усложняют работу пожарной охраны.

Одной из таких проблем становится тушение водой возгораний класса В1, Е, Д, что приводит к увеличению территории, захваченной пламенем, взрывам и т. д.

При проектировании производств учитываются технологические процессы, использующиеся вещества, что уменьшает вероятность возникновения химических реакций между огнетушащей смесью и горящими материалами.

Для снижения опасности бытовых пожаров необходимо проводить профилактическое обучение населения, с объяснением, как действовать, если возникло возгорание, и насколько важно иметь запас воды и огнетушащих средств дома.

Внимание! Горящее масло!

С горящим маслом нужно быть еще более аккуратно, чем с другими продуктами.

И вот почему нельзя тушить водой горящее масло: пофантазируем. Можно представить себе такую ситуацию — на огне забыли сковородку с большим количество растительного масла. Сначала масло нагреется, потом начнет кипеть, а вот уже при температуре 232°C масло начнет дымиться, после чего происходит возгорание. На сковороде просто будет полыхать пламя.

Если в это время на сковородку плеснуть воды, ситуация только усугубится – вода (поскольку она легче масел) тут же упадет на дно, там она мгновенно нагреется и начнет кипеть, и вместе с этим, во время кипения вода станет выбрасывать горящее масло из сковороды на большое расстояние.

Мало того, что люди, которые будут находиться поблизости, могут получить серьезные ожоги, так еще и огонь будет разбрызгиваться, увеличивая площадь пожара.

А как справляются с лесными пожарами в других странах?

Во всем мире природные пожары тушат точно таким же способом, который разработал Г.А. Макеев более 80 лет назад. Русский опыт был транслирован на весь мир. За все прошедшие годы ничего принципиально нового в тушении лесных пожаров не появилось. Это большое заблуждение, что в Америке справляются с пожарами быстрее и эффективнее, чем у нас. Там очень сильные и страшные пожары — с эвакуацией и гибелью целых населенных пунктов. Наши пожарные совершают настоящие подвиги и они действительно высокопрофессиональны. Большая ошибка думать, что где-то в мире ситуация решается как-то более эффективно, чем в России.

Методика тушения ГСМ

Тушение ГСМ – сложный технологический процесс, который требует соблюдения всех правил техники безопасности.

Методика тушения ГСМ.

Пожаротушение на объектах хранения ГСМ проходит по плану:

1. Руководитель пожаротушения организовывает разведку с целью получить все сведения о возгорании и объекте.
2. В помещении находятся только лица, задействованные в тушении пожара. Остальных эвакуируют на безопасное расстояние.
3. Производится отключение электропитания, прекращаются все виды работ на предприятии (особенно связанные с зажигательными объектами).
4. Горящий резервуар охлаждают водой.
5. Очаг пожара ограждают с помощью насыпей и искусственных возвышенностей, чтобы избежать распространения возгорания.
6. Проводится пенная атака с учетом всех особенностей воспламенения. По времени она длится столько, сколько требуется для полной ликвидации пожара.
7. После окончательного уничтожения возгорания резервуар наполняют пеной для того, чтобы избежать повторного воспламенения.
8. Часть спасателей наблюдают со стороны за распространением пожара, чтобы в экстренном порядке остановить переход пламени на соседние объекты.
9. Экспертная комиссия оценивает состояние объекта после ликвидации пожара и определяет причины возгорания.