Практичні

Практична робота №5

ТЕМА.   Вивчення будови, призначення, використання і обслуговування вогнегасників

МЕТА.   Ознайомитися з первинними засобами пожежегасіння. Навчитися  користуватися первинними засобами пожежегасіння.

Обладнання, навчальні матеріали:   вогнегасники, таблиці, вода, пісок, вогнегасні порошки

Хід виконання практичної роботи:

1.           Перелічіть первинні засоби гасіння пожежі, дайте коротку характеристику.

2.           Визначити як підрозділяють вогнегасники залежно від вогнегасної речовини.

3.           Схарактеризуйте хімічно-пінні вогнегасники: їх будова, маркування, принцип дії, область застосування.

4.           Схарактеризуйте повітряно-пінні вогнегасники: їх будова, маркування, принцип дії, область застосування.

5.           Схарактеризуйте вуглекислотні вогнегасники: їх будова, маркування, принцип дії, область застосування.

6.           Схарактеризуйте хладонові вогнегасники: їх будова, маркування, принцип дії, область застосування.

7.           Схарактеризуйте порошкові вогнегасники: їх будова, маркування, принцип дії, область застосування.

8.           Перевірити на практиці дію порошкового вогнегасника.

9.           Зробити висновок.

Теорія.

Розглянемо детальніше основні вогнегасні речовини.

            Вода — найбільш розповсюджена, дешева та легкодоступна вогнегасна речовина. Потрапляючи в зону горіння, вона інтенсивно охолоджує речовини, що горять (теплопровідність води — 4,19'Ю3 Дж/кгК), збиває своєю масою полум'я, змочує поверхню горючої речовини та, утворюючи водяну плівку, перешкоджає надходженню до неї кисню з повітря. Пара, що утворилася розбавляє повітря, знижуючи тим самим концентрацію кисню (1л води при випаровуванні утворює 1725 л пари). Для підвищення ефекту змочування та підвищення проникної здатності іноді у воду додають спеціальні добавки (наприклад, поверхнево-активні речовини). Для гасіння пожежі вода може застосовуватись у різних видах: компактними струменями; розпиленою та тонкорозпиленою, як водяна пара.

            Вода у виді компактних струменів використовується для гасіння пожеж, що вже сильно розвинулись; пожеж на висоті; коли необхідно подати воду на великі відстані (до 50—70 м) чи надати їй значної ударної сили для відриву полум'я від матеріалу, що горить; для створення водяних завіс та охолодження об'єктів, що знаходяться поруч з осередком пожежі. Такий спосіб гасіння пожеж є простим та розповсюдженим, однак характеризується значними витратами води.

            Розпиленими та тонкорозпиленими (краплинами менше 100 мкм) струменями води ефективно гасять тверді речовини і матеріали, горючі та навіть легкозаймисті рідини. При такому гасінні пожеж значно зменшуються витрати води, мінімально зволожуються та псуються матеріали, осаджується дим, створюються найбільш сприятливі умови для випаровування води, а відтак підвищення охолоджувального ефекту (при випаровуванні 1 л води поглинається близько 22 • 105 Дж теплоти) та розбавлення горючого середовища. Гасіння розпиленою та тонкорозпиленою водою має низку переваг (в першу чергу зменшуються витрати води) і тому в останні роки знаходить все ширше застосування.

            Водяна пара застосовується для гасіння пожеж у приміщеннях об'ємом до 500 ж3 та невеликих пожеж на відкритих майданчиках та устаткуванні. Пар зволожує матеріали та предмети, а також розбавляє повітря, знижуючи тим самим концентрацію кисню в зоні горіння. Вогнегасна концентрація водяної пари в повітрі становить приблизно ЗО—35% за об'ємом.

            Слід зазначити, що як вогнегасна речовина вода має також властивості, що обмежують область її застосування. Так, водою не можна гасити об'єкти, устаткування, що знаходяться під напругою, оскільки вода є електропровідною. Вода вступає в хімічну реакцію з лужними, лужноземельними металами, їх карбідами в результаті чого виділяється значна кількість тепла та горючих газів, що може призвести до вибухів та збільшення пожежі. Не можна гасити водою легкозаймисті рідини, що мають меншу ніж у води густину (бензин, гас, толуол та ін.), оскільки вони спливають та продовжують горіти на поверхні води, збільшуючи тим самим осередок пожежі. По плівці ЛЗР, що розтіклася на поверхні води, пожежа може поширитись на значну відстань. Окрім того, вода може викликати значне псування деяких матеріалів, тому її не можна використовувати для гасіння цінного устаткування, бібліотек, музеїв і т. п.

            Піна широко застосовується для гасіння легкозаймистих рідин, її вогнегасна дія полягає в тому, що покриваючи поверхню речовини, яка горить, вона обмежує доступ горючих газів та парів у зону горіння, ізолює речовину від зони горіння та охолоджує найбільш нагрітий верхній шар речовини. Для неперервного подавання піни при гасінні великих пожеж застосовуються спеціальні піноутворювальні апарати — стволи повітряно-пінні (СПП), піногенератори (ГПС). На практиці застосовують два види піни: хімічну (вогнегасники) та повітряно-механічну.

            Хімічна піна отримується при взаємодії лужного та кислотного розчинів у присутності піноутворювача. Така піна складається із 80% вуглекислого газу, 19,7% води та 0,3% піноутворювальної речовини, її густина становить близько 0,2 г/см3, кратність 5 (відношення об'єму піни до об'єму розчину, з якого вона утворена), стійкість до 40 хвилин. У зв'язку з високою вартістю компонентів, складністю отримання та організації пожежогасіння застосування хімічної піни в теперішній час обмежується.             Повітряно-механічна піна утворюється при механічному змішуванні повітря, води та піноутворювача. Частки цих компонентів становлять відповідно 90%, 9,4—9,8% та 0,2—0,6%. Повітряно-механічна піна буває низької кратності (до 10), середньої (10—200) та високої (більше 200). її стійкість залежить від піноутворювача й становить до 20 хвилин, але зі збільшенням кратності вона зменшується.

Інертні та негорючі гази, головним чином, вуглекислий газ та азот, знижують концентрацію кисню в осередку пожежі та гальмують інтенсивність горіння. Вогнегасна концентрація цих газів при гасінні пожежі в закритому приміщенні становить ЗО—35% до об'єму приміщення. Інертні та негорючі гази застосовуються, як правило, для гасіння легкозаймистих та горючих рідин, твердих речовин та матеріалів, устаткування під напругою, а також у випадках, коли застосування води чи піни не дає дієвого ефекту чи воно є небажаним з огляду на значні збитки (в музеях, картинних галереях, архівах, приміщеннях з комп'ютер­ною технікою тощо).

            Найбільший ефект досягається при гасінні інертними та негорючими газами пожеж у замкнутих об'ємах, однак при цьому необхідно враховувати можливість токсичної дії на людей вуглекислого газу.

            Вогнегасна дія галогеновуглеводнів (хладонів) полягає у хімічному гальмуванні реакцій горіння, шляхом розривання ланцюгових реакцій окиснення, тому їх називають інгібіторами або антикаталізаторами. В порівнянні з вуглекислим газом вони є більш ефективними та завдяки змочуванню можуть застосовуватись для гасіння тліючих речовин та матеріалів. Нижче наведено деякі галогенопохідні вуглеводнів та їх вогнегасні концентрації у відсотках за об'ємом: бромистий метилен — 2,4%; йодистий метилен — 2,7%; тетрафтор-диброметан — 7,5%; бромистий етил — 8,6%; дихлормонофторметан — 9,5%. До недоліків галогеновуглеводнів можна віднести їх високу корозійну активність, токсичність та вартість. При використанні галогеновуглеводнів для гасіння пожежі необхідно дотримуватись правил безпеки. Зокрема, приведення в дію хладонових установок пожежогасіння допускається лише після евакуації людей із приміщення.

            Вогнегасні порошки являють собою мілко подрібнені мінеральні солі з різними добавками, що протидіють злежуванню та утворенню грудок. Вони характеризуються високою вогнегасною спроможністю та універсальністю щодо сфери застосування. Вогнегасні порошки можна використовувати для різно­манітних способів пожежогасіння, в тому числі для інгібування та подавления горіння вибухом. Розрізняють порошки загального та спеціального призначення. Основним компонентом порошка ПСБ є бікарбонат натрію (технічна сода); ПФ — діамоній фосфат; ПС — карбонат натрію; СН — сілікогель, насичений хладоном.

Вибір вогнегасної речовини залежить від класу пожежі. В табл. 4.12 наведена класифікація пожеж відповідно до міжнародного стандарту ISO № 3941-77 та

ГОСТ 27331-87, а також рекомендовані вогнегасні речовини.

Первинні засоби пожежогасіння призначені для ліквідної і невеликих осередків пожеж, а та­кож для гасіння пожеж на почативій стадії їхнього розвитку силами, персоналу об'єктів до прибуття штатних підрозділів пожежної охорони. До первинних засобів пожежогасіння належать вогнегасники, пожежний інвентар (бочки з водою, пожежні відра, ящики з піском, совкові лопати, покривала з негорючого теплоізоляційного полотна, грубововняної тканини або повсті) та пожежний інструмент (гаки, ломи, сокири тощо). Як правило, пожежний інвентар та інструменти, а також вогнегасники розміщуються на стеціальних пожежних щитах (стендах). Такі щити (стенди) встановлюються на території об'єкта з розрахунку один щит (стенд) на площу 5000 м2. На видних місцях об'єкта встановлюють відповідні знаки, що вказують місце знаходження пожежного щита (стенда) чи вогнегасника.

            Досить часто, як первинні засоби пожежогасіння використовують вогнегасники, які характеризуються високою вогнегасною спроможністю та значною швидкодією. За способом транспортування вогнегасної речовини вогнегасники випускаються двох видів: переносні (об'ємом корпуса 1 —10 л; загальна вага не більше 20 кг), та пересувні (об'ємом корпуса більше 25 л на спеціальних пристроях з колесами). Вибір виду вогнегасника обумовлюється розмірами можливих осередків пожеж. При значних розмірах останніх рекомендується встановлювати пересувні вогнегасники (рис. 4.21).

Створення надлишкового тиску, завдяки якому здійснюється викидання вогнегасної речовини з вогнегасника може здійснюватись: газом-витискувачем, що знаходиться в окремому малолітражному балоні, який може бути розміщений як усередині, так і зовні корпуса вогнегасника; газом-витискувачем, що знаходиться в корпусі вогнегасника (закачні); газом, що утворюється в результаті хімічної реакції.

Залежно від вогнегасної речовини вогнегасники підрозділяють на: водяні (із зарядом води чи води з добавками); пінні (хімічно-пінні, повітряно-пінні); газові (вуглекислотні, хладонові); порошкові; комбіновані (піна-порошок).

            Хімічно-пінні вогнегасники призначені для гасіння легкозаймистих та горючих рідин, а також твердих горючих речовин та матеріалів. Вогнегасник ВХП-10 (рис. 4.22, а) складається з трьох основних елементів: металевого корпуса / об'ємом 10 л, що герметично закритий кришкою; поліетиленового стакана 2 та запірно-пускового пристрою 3. В корпусі вогнегасника знаходиться лужна частина заряду, а в стакані — кислотна. Для приведення вогнегасника в дію необхідно повернути важіль запірно-пускового пристрою на 180°, перевернути вогнегасник вверх дном і направити струмінь піни в осередок пожежі. При повертанні важеля 4 піднімається клапан 5, що закриває стакан, а при наступному перевертанні вогнегасника кислотна частина заряду виливаться із стакана і вступає в реакцію з лужною частиною. В результаті реакції утворюється значна кількість вуглекислого газу, який інтенсивно перемішує рідину, утворюючи при цьому піну. Завдяки надлишковому тиску СО2 через отвір у корпусі (сприск) викидається струмінь хімічної піни на віддаль 6—8 м. Необхідно зазначити, що на сьогодні в Україні хімічно-пінний вогнегасник ВХП-10 не сертифікований і промисловістю не випускається.

            Повітряно-пінні вогнегасники (ВПП-5; ВПП-10; ВПП-100) мають ту ж область застосування що й хімічно-пінні. На відміну від хімічної, повітряно-механічна піна не викликає корозію, більш екологічна, однак має меншу стійкість (швидко розкладається). Зарядом вогнегасника ВПП-10 (рис. 4.22, б) є 6% водний розчин піноутворювача, що знаходиться в корпусі. Надлишковий тиск, завдяки якому водний розчин піно­утворювача виходить (викидається) із корпуса вогнегасника через сифонну трубку створюється вуглекислотою, яка у зрідженому стані знаходиться в балончику. Повітряно-механічна піна утворюється в дифузорі, де розчин, що виходить із корпуса змішується з повітрям. Для приведення вогнегасника в дію необхідно, направивши на осередок вогню дифузор, натиснути на пусковий важіль. При цьому з'єднаний з важелем шток з голкою опускається й проколює мембрану балончика.

            Пінні вогнегасники (хімічно-пінні та повітряно-пінні) не можна застосовувати для гасіння електроустановок, що знаходяться під напругою, а також лужних, лужноземельних металів та їх карбідів, оскільки до складу піни входить вода.

            Вуглекислотні вогнегасники (ВВ-2, ВВ-5, ВВ-8, ВВ-25, ВВ-80) застосовуються для гасіння легкозаймистих та горючих рідин, твердих горючих речовин та матеріалів, електропроводок, що знаходяться під напругою до 1000 В, а також цінних предметів. У вогнегаснику ВВ-2 (рис. 4.22, в) вуглекислота знаходиться в товстостінному металевому балоні / в зрідженому стані. При відкриванні вентиля 3 вуглекислота під тиском виходить у дифузор, де в результаті різкого розширення (в 500 разів за об'ємом) та швидкого випаровування утворюється снігоподібна маса з температурою близько - 70 °С. Вогнегасна дія вуглекислого газу основана на пониженні концентрації кисню в зоні горіння та охолодженні об'єкта, що горить.

                        Вуглекислотні вогнегасники необхідно оберігати від нагрівання (наприклад сонячними променями чи приладами опалення), оскільки при цьому значно підвищується тиск у балоні, в результаті чого може спрацювати запобіжний клапан. Так при температурі 20 °С робочий тиск у балоні становить 6 МПа (60 кг/см3), а при температурі 50 °С — 18 МПа.

            Вуглекислотні вогнегасники не можна використовувати для гасіння гідрофільних ЛЗР (спирти, ацетон тощо), у яких СО2 добре розчиняється, лужних та лужноземельних металів, тліючих речовин (відсутнє змочування), а також речовин, які можуть горіти без доступу повітря (целулоїд, магній, перекиси та ін.).

            Хладонові (аерозольні) вогнегасники (ВАХ, ВХ-3, ВВБ-ЗА, ВХ-7) призначені для гасіння електроустановок під напругою до 380 В, різноманітних горючих твердих та рідких речовин, за винятком лужних та лужноземельних металів та їх карбідів, а також речовин, що здатні горіти без доступу повітря. Як вогнегасна речовина у хладонових вогнегасниках використовуються галогеновуглеводні (бромистий етил, хладон 114В2, тетрафтордиброметан та ін.), які при виході з вогнегасника створюють струмінь із мілкодисперсних краплин. Тому, на відміну від вуглекислого газу, галогеновуглеводнями можна гасити тліючі матеріали (бавовна, текстиль, ізоляційні матеріали). Крім того вони не замерзають при виході із запірно-пускового пристрою і вимагають створення значно меншого (0,9 МПа) тиску в балоні, що дозволяє використовувати тонкостінні балони, вага яких є невеликою.

            Хладонові вогнегасники (рис. 4.22, г) являють собою циліндричні стальні тонко­стінні балони, в горловини яких встановлені запірно-пускові пристрої. Для створення надлишкового тиску, завдяки якому вогнегасна речовина виходить із розпилювальної насадки, в балон закачують стиснуте повітря.

Порошкові вогнегасники (ВП-1, ВП-2(з), ВП-5, ВП-10, ВП-100) є універсальними і характеризуються широким діапазоном застосування. На відміну від інших видів вогнегасників ними можна гасити лужні та лужноземельні метали та їх карбіди. Надлишковий тиск у корпусі для виштовхування через розпилювач порошку у вогнегаснику ВП-1 (рис. 4.22, 5) створюється вуглекислим газом, який у зрідженому стані знаходиться в балончику. Вогнегасник приводиться в дію натискуванням грибовидної кнопки після зняття запобіжного кронштейна. При цьому шток опускається і голка проколює мембрану балончика з вуглекислотою.

Основні технічні характеристики деяких переносних вогнегасників наведені в табл. 4.13.

Таблиця 4.13 Основні технічні характеристики деяких переносних вогнегасників

Вибір типу та визначення необхідної кількості вогнегасників для оснащення приміщень проводиться відповідно до Правил пожежної безпеки в Україні із врахуванням їх вогнегасної спроможності, граничної захищуваної площі, категорії приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпекою, а також класу можливої пожежі. Вогнегасники розміщуються в легкодоступних та помітних місцях, в яких виключається пряме попадання сонячних променів і безпосередній вплив опалюваних та нагрівальних приладів.