СВОЙСТВА, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Пена — универсальное и эффективное средство тушения с доминирующим изолирующим действием. Она представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, заполненных газом. Пленка пузырьков содержит раствор ПАВ с различными стабилизирующими добавками.

В практике пожаротушения в основном применяют воздушно-механическую пену, или физическую, как ее называют в некоторых странах (в отличие от химической, применявшейся ранее). Ею можно тушить жидкие и твердые горючие вещества, за исключением тех, которые взаимодействуют с водой. Распространяясь по поверхности горящего вещества, пена покрывает его слоем, толщина которого должна быть достаточной, чтобы не пропускать горючие пары и газы, а также кислород воздуха (изолирующий эффект). Кроме того, пена, частично разрушаемая пламенем, действует так же, как средство охлаждения, поскольку входящая в ее состав вода испаряется, отбирая выделяемую при горении теплоту. Пена является также экраном, предохраняющим от теплового излучения очага горения.

К основным свойствам пены, от которых зависит их огнетушащая эффективность, относят кратность, стойкость и изолирующую способность.

Под кратностью пены понимают отношение ее объема к объему раствора, из которого она получена. Различают пены низкой (К<10), средней (10<К<200) и высокой (К>200) кратности.

Кратность пены зависит от оборудования, применяемого для ее получения, типа пенообразователя и от коэффициента концентрации пенообразователя в растворе. Под коэффициентом концентрации понимают отношение объема пенообразователя к объему пенообразующего раствора (изменяется от 1 до 7%). На кратность и качество пены большое влияние оказывают давление раствора на входе в пенообразующий аппарат и температура входящего в состав пены воздуха. С повышением температуры воздуха и понижением давления раствора ниже определенного предела качество пены ухудшается.

Стойкость пены характеризует ее способность противостоять разрушающему действию теплоты. Она измеряется временем, в течение которого из пены выделяется 50 % воды, взятой для пенообразования. Стойкость пены зависит от вида горящего вещества, температуры горящей среды, кратности, содержания ПАВ в растворе и других факторов. Изменяется в пределах 120...1200 с.

Изолирующее свойство пены — это ее способность препятствовать испарению горючего вещества и прониканию через слой пены паров, газов, теплового и светового излучений. Она зависит от стойкости и дисперсности пены. Изолирующая способность пены при толщине слоя 0,1..1 м составляет 90..150 с.

Помимо указанных свойств, качество пены характеризуется сопротивляемостью разрушению горючими жидкостями (поглощению воды из пены), текучестью, упругостью (временно разорванные слои пены должны быстро смыкаться), сцеплением и прилипанием пены к поверхностям и наклонным стенкам, совместимостью с

другими средствами тушения, в частности с огнетушащим порошком при их совместном применении.

Качество пены и области ее применения существенно зависят от состава используемых пенообразователей. В настоящее время в мировой практике применяют следующие типы пенообразователей: протеиновые, фторпротеиновые, синтетические, фторсинтетические, многоцелевые. В общем объеме производства 60 % выпускаемых пенообразователей имеют белковую (протеиновую) основу и 40 %— синтетическую.

Протеиновые пенообразователи применяют в основном для получения тяжелой пены низкой, реже—средней кратности. Фторпротеиновые пенообразователи используют для получения пен с хорошей сопротивляемостью к повторным возгораниям.

Синтетические пенообразователи используют для получения пен низкой и средней кратности, а иногда и высокой кратности. Фторсинтетические пенообразователи (известные под названием «легкая вода») на основе перфторуглеводородов способны образовывать на поверхности горючих жидкостей пленку, которая существенно уменьшает поступление паров в зону горения, предотвращая тем самым горение нефтепродуктов.

Развитие химии и нефтехимии привело к появлению большого количества растворителей (спирты, эфиры, кетоны и т. д.), загорание которых может быть ликвидировано обычными видами пены для тушения углеводородов. Для этой цели созданы многоцелевые (универсальные) пенообразователи, которые могут быть использованы также для тушения углеводородов. Особенностью этих пенообразователей является то, что они образуют защитную пленку внутри самой пены, усиливая стенки пузырьков. Это обеспечивает надежную изоляцию и замедляет выделение воды из пены. Тем самым достигается устойчивость пены не только по отношению к углеводородам, но и к полярным дегидратирующим жидкостям с большой летучестью.

В настоящее время для получения пен в нашей стране применяют в основном синтетические пенообразователи ПО-1, ПО-1Д, ПО-ЗА, ПО-ОС (морпен), ПО-ОН и другие, а также протеиновый пенообразователь ПО-6. Их состав и характеристики приведены в приложении.

Области применения пен различной кратности определяются видом горючего вещества. Низкократную пену используют для тушения твердых горючих материалов. Она хорошо проникает в неплотности и удерживается на поверхности, обладает высокими изолирующими и охлаждающими свойствами. Из лафетного ствола ее можно) подать на значительное расстояние (до 60 м), однако эффективность ее при этом снижается. Хорошая проникающая способность этой пены позволяет использовать ее в качестве носителя для пены более высокой кратности, которая наносится на растекающийся слой низкократной пены.

Пена средней кратности является основным средством тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и разливов на открытых площадках. Эти пены не перемешиваются с нефтепродуктами при любом способе подачи их в резервуар.

Высокократную пену применяют для объемного тушения, выяснения дыма, изоляции объемов от действия теплоты и газовых потоков (в подвалах, вентиляционных системах, тоннелях и т.п.). Стойкость этой пены относительно невысока (около 120 с). При использовании такой пены для тушения нефтепродуктов в резервуарах она может выноситься из зоны горения конвективными потоками.

К недостаткам пен относятся их электропроводность и высокая коррозионная активность. Последнее обстоятельство особенно важно» поскольку требует применения емкостей для хранения пенообразователя, изготовленных из нержавеющей стали или специальных видов пластмассы.

В практике тушения пожаров широкое распространение получили 6 %-ные растворы, т.е. в каждых 100 л раствора содержаться 6 л пенообразователя и 94 л воды.

Количество воды, приходящейся на 1 л пенообразователя в воде при заданной концентрации, обозначим К_В. Для 6 %-ного раствора К_В=15,7. Фактическое количество воды, приходящейся на 1 л пенообразователя, определяют по формуле

V_Ц - объем воды в цистерне пожарной машины, л;

V_ПО - объем пенообразователя в баке пожарной машины, л.

Сравнивая фактическое количество воды К_Ф, приходящееся на 1 л пенообразователя, с требуемым К_В, можно определить, какое из веществ расходуется полностью.

Если К_Ф>К_В , то пенообразователь расходуется полностью, а часть воды остается неизрасходованной.

Количество водного раствора пенообразователя при полном расходе пенообразователя определяют по формулам:

Z - процентное содержание пенообразователя в водном растворе.

Если К_Ф<К_В, тогда полностью расходуется вода в емкости пожарной машины, а часть пенообразователя остается. Количество водного раствора пенообразователя при полном расходе воды определяют по формуле:

Время работы пенных стволов и генераторов пены средней кратности при установке пожарных машин на водоисточники определяют по формулам:

N_{СВП (ГПС)} - количество СВП (ГПС)

q_{СВП (ГПС)} - расход стволов СВП (ГПС) по пенообразователю, л/с.

Возможную площадь тушения ЛВЖ и ГЖ определяют по формуле:

I_S - требуемая интенсивность подачи раствора на тушение пожара, л/(с×м²);

T_Н - нормативное (расчетное) время тушения, мин.

Возможный объем тушения помещения, в котором можно тушить воздушно-механической пеной средней кратности, определяют по формуле:

V_П - объем ВМП, л; м³

К_З - коэффициент запаса пены, учитывающий ее разрушение вследствие воздействия высокой температуры. Он показывает, во сколько раз больше необходимо подать пены средней кратности в объем помещения для тушения пожара.

К - кратность пены.

Во втором вопросе рассмотрены виды пен, их физико-химические и огнетушащие свойства, область применения, меры безопасности при работе с ними.