Виды воздушно механических пен

Воздушно-механическая пена образуется в результате интенсивного механического перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом.

Для получения пены применяются пенообразователи ПО-1 и ПО-6.

Пенообразователь ПО-l представляет собой нейтрализованный керосиновый контакт, содержащий не менее 45% суль- фокислот. Для получения необходимой кратности и стойкости пены в него добавляют 4,5% клея и 10% спирта или этилен- гликоля.

Пенообразователь ПО-6 является продуктом щелочного гидролиза технической крови животных. Для придания устойчивости пены в него добавляют 1% сернокислого закисного железа. Чтобы предотвратить загнивание пенообразователя при длительном хранении, в него добавляют 4% фтористого натрия.

Пенообразователи должны удовлетворять требованиям ГОСТ 6948--54 и ГОСТ 9603--61.

Воздушно-механическая пена состоит из пузырьков, оболочка которых образована из раствора пенообразователя. В пузырьках содержится (в зависимости от пенообразователя) воздуха до 90%, воды 9,5% и пенообразователя до 0,5%. Удельный вес пены от 0,11 до 0,17.

Получается воздушно-механическая пена с помощью специальных аппаратов (смесителей и воздушно-пенных стволов). Стойкость пены на основе пенообразователя ПО-1 составляет 30 мин, а на основе пенообразователя ПО-6-- не менее 60 мин. ВНИИПО разработана рецептура пенообразователя ПО-8 для получения воздушно-механической пены повышенной стойкости, которая используется при тушении нефтепродуктов" и полярных жидкостей (спирта, ацетона и др.).

Воздушно-механическую пену по кратности выхода подразделяют на пену нормальной и высокой кратности.

Пена нормальной кратности считается в том случае, когда из 1 л пенообразователя ПО-1 и 25 л воды образуется от 200 до 300 л пены, из 1 л пенообразователя ПО-6 и 25 л воды -- от 125 до 175 л.

Пена из пенообразователя ПО-6 более стойка, чем из пенообразователя ПО-1. Для получения пены нормальной кратности используют водные растворы пенообразователей ПО-1 (3--4% по объему) и ПО-6 (4--6% по объему).

Пенообразователь ПО-1 считается годным, если кратность выхода пены не менее 10, стойкость ее не менее 30 мин, а пенообразователь ПО-6,-- если кратность выхода пены не менее 5, стойкость ее не менее 60 мин.

Пена нормальной кратности хорошо удерживается на вертикальных поверхностях, поэтому она может применяться для защиты материалов и конструкций от загорания при воздействии лучистой теплоты.

Воздушно-механическую пену нормальной кратности целесообразно применять для тушения нефтепродуктов с температурой вспышки 45° С и выше, находящихся в емкостях, и нефтепродуктов с температурой вспышки 45° С и ниже (за исключением авиабензина), разлитых тонким слоем по твердому покрову или на поверхности воды.

Ее можно использовать также для тушения нефтепродуктов с температурой вспышки 45° С и ниже (за исключением бензина) в емкостях. Но при этом надо помнить, что для тушения нефтепродуктов с температурой вспышки 28° С и ниже на площади не более 100 м2 можно применять воздушно-механическую пену нормальной кратности на основе пенообразователя ПО-1, а на площади не более 400--500 м2 -- на основе пенообразователя ПО-6. Расстояние от верхней кромки борта емкости до зеркала жидкости должно быть не более 2 м. Это условие следует соблюдать также и при тушении нефтепродуктов с температурой вспышки от 28 до 45° С.

Пенообразователи неэффективны при тушении пожаров полярных жидкостей (спирта, эфира, ацетона).

Для тушения нефтепродуктов (бензина, керосина, сырой нефти, мазута) наряду с пенообразователем ПО-1 используют смачиватель НБ.

ВНИИПО разработан способ тушения нефтепродуктов в емкостях путем подачи воздушно-механической пены через слой горючего. В данном случае пожар можно тушить при любом уровне горючего в емкостях.

Пена высокой кратности на основе пенообразователей ПО-1 или ПО-6 вырабатывается, специальным генератором, работающим по принципу усиленного подсоса воздуха. Она может применяться для локализации пожаров твердых веществ, пламенного горения в помещениях. Высокую огнегасительную эффективность пена дает при тушении нефтепродуктов.

При тушении ею пламенного горения в помещениях происходит вытеснение дыма и продуктов сгорания, локализация очагов горения, создаются благоприятные условия для полного прекращения горения.

По мере заполнения помещений пеной высокой кратности температура в них быстро снижается в результате вытеснения горячих газов, прекращения горения и частичного охлаждения конструкций. Температура в горящем помещении, как свидетельствует практика, сразу же после подачи в него пены может снизиться с 1000° С и более до 65--50° С.

После заполнения помещения пеной температура в нем может вновь повыситься, так как нагретые конструкции перекрытий из-за кратковременного действия пены не успевают охлаждаться.

Пеной высокой кратности можно тушить лишь пламя вследствие наличия в ней большого количества воздуха и ограниченного времени ее подачи. Очаги тления твердых веществ при этом остаются непогашенными.

Под воздействием теплоты, выделяющейся при тлении, пена быстро разрушается.

Полная ликвидация очагов тления зависит от интенсивности и времени подачи пены и от того, насколько быстро она проникает к местам горения.

Практически пена высокой кратности нетеплопроводна. Колебания температуры окружающей среды от --30 до +30° С существенного влияния на качество пены не оказывают. При низких температурах (ниже --15° С) стойкость пены несколько снижается, хотя на поверхности ее образуется устойчивая корка. Высокая температура ускоряет разрушение пены.

Пена не оказывает вредного действия на большинство материалов и оборудование, не создает дополнительной нагрузки на конструкции в связи с незначительным объемным весом ее.

Пенообразующий раствор является хорошим смачивателем и поэтому свободно проникает внутрь материалов, в том числе волокнистых.

При пользовании воздушно-механической пеной значительно облегчается труд пожарных во время тушения пожара. Поэтому ее широко применяют при тушении пожаров, она является основным средством пожаротушения.

При тушении нефтепродуктов необходимо применять расчетное количество как химической, так и воздушно-механической пены. Указания по их расчету излагаются в приложении 4 «Правил пожарной безопасности на речном транспорте Министерства речного флота РСФСР».

Углекислота (техническое название двуокиси углерода) С02 -- бесцветный газ с едва ощутимым запахом, не горит и не поддерживает горения, не проводит ток. Огнегасительная концентрация паров углекислоты в воздухе должна быть 22,4% (по объему). При 0°С и давлении 36 кгс/см2 легко сжижается, переходя из газообразного состояния в жидкое.

Теплота испарения жидкой углекислоты 47,7 кал/кг. При быстром испарении жидкой углекислоты образуется твердая (снегообразная) углекислота. Удельный вес такой углекислоты при температуре --79° С равен 1,53. Углекислота или углекислый снег, направленные в зону пожара, снижают концентрацию кислорода в ней до такой величины, при которой невозможно горение, а также охлаждают горящее вещество и окружающую среду, в результате чего горение прекращается.

Углекислота применяется для тушения пожаров в закрытых помещениях (в условиях ограниченного воздухообмена) и на сравнительно небольшой площади непосредственно на /воздухе. Она используется для тушения пожаров электроустановок под напряжением.

При тушении пожаров в закрытых помещениях расходуется 0,495 кг/м3 углекислоты, а в наиболее пожароопасных помещениях --0,594 /кг/м3.

Пламенное горение в грузовом трюме судна при применении углекислоты прекращается в тех случаях, когда процентное содержание кислорода в нем снижается до 14%. Тление же при этом продолжается. Для его прекращения содержание кислорода в трюме необходимо довести до 5%. Углекислоту надо подавать в трюм до тех пор, пока полностью не прекратится тление, а оно может продолжаться от нескольких часов до одних-двух суток.

Углекислота как самостоятельное огнегасительное средство в стационарных противопожарных установках на речном транспорте применяется редко. Она заменяется более эффективными средствами -- галоидуглеводородами: бромистым этилом, бромистым метиленом, тетрафтордибромэтаном, которые входят в составы таких огнегасительных смесей, как «3,5», СЖБ и однокомпонентный фреон-114В2.

пожар тушение пена огнегасительный

Анализ условий труда на рабочих местах в производственных помещениях

В зависимости от возможности защиты человека в условиях взаимодействия его с потенциально опасными объектами можно рассматривать два основных метода: 1. обеспечение недоступности к опасно действующим частям машин и оборудования; 2...

Безопасность жизнедеятельности на производстве

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения...

Безопасность производственной деятельности и средства индивидуальной защиты

Опасные механические факторы: механические движения и действия технологического оборудования, инструмента, механизмов и машин. К средствам индивидуальной защиты от механических воздействий относятся рабочая одежда, очки, рукавицы...

Опасные и вредные производственные факторы

К средствам защиты от механического травмирования относятся предохранительные тормозные, оградительные устройства, средства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности и т.п...

Организация аварийно–спасательных и восстановительных работ в Республике Коми

Аварийно-спасательные работы при чрезвычайных ситуациях межмуниципального и регионального характера (далее - аварийно-спасательные работы) на территории Республики Коми, подвергшейся воздействию аварий, катастроф или иных стихийных бедствий...

Организация обучения безопасности труда

Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешивание воздуха, воды и поверхностно-активного вещества (пенообразователей ПО-1, ПО-6, ПО-11 и др). Воздушно-механическая пена может быть обычной...

Организация условий труда на рабочем месте

Производственное освещение бывает: Естественным: обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Меняется в зависимости от географической широты, времени суток, степени облачности, прозрачности атмосферы...

Первичные средства пожаротушения

Огнетушители воздушно-пенные используются при тушении пожаров классов А и В (дерево, краски и ГСМ) не допускается применять для тушения электроустановок под напряжением, а также щелочных металлов...

Пожароопасные объекты

Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются на виды. Отдельный пожар - пожар, возникший в отдельном здании или сооружении...

Приоритетные критерии качества жизни среди студентов Темниковского медицинского колледжа

Здоровье - главный показатель качества жизни. Известно, что состояние здоровья человека в нынешних условиях существенно зависит от условий, в которых он находится (защищенность пребывания в социуме, санитарно-гигиеническое состояние помещений...

Сигналы оповещения Способы подачи сигнала Цель подачи сигнала Дейсвия населения при получении сигнала Внимание ВСЕМ! Звуковой сигнал с помощью сирен, гудков и других звуковых средств оповещения...

Сигнал "Воздушная тревога" и действия населения при его объявлении

Раны делятся на: · поверхностные -- неглубокие, когда повреждается только одна кожа · глубокие -- захватывающие подкожные ткани, мышцы, кости В зависимости от величины раны делятся на малые, средние и обширные...

Системы контроля требований безопасности и экологичности

В Российской Федерации существует несколько видов мониторинга, которые контролируют исполнение и наличие самих требований безопасности и экологичности...

Служба безопасности предприятия

Вводный инструктаж проводится со всеми вновь принимаемыми на работу независимо от их образования, стажа работы по данной профессии или должности, а также с командированными работниками, учащимися, студентами...

Улучшение условий труда слесаря по сборке металлоконструкций

В РММ происходят следующие технологические процессы: - диагностические работы; - ремонт деталей (шлифование, сверление...

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ « ЕЭС РОССИИ »

ДЕПАРТАМЕНТ НАУКИ И ТЕХНИКИ

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВОК
ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ВОЗДУШНО - МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ

РД 34.49.502-96

ОРГРЭС

Москва 1996

Разработано Акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «ОРГРЭС».

Исполнители Д.А. ЗАМЫСЛОВ, А.Н. ИВАНОВ, А.С. КОЗЛОВ, В.М. СТАРИКОВ

Согласовано с Департаментом Генеральной инспекции по эксплуатации электростанций и сетей РАО «ЕЭС России» 16.04.96

Главный инженер А.Д. Щербаков

Утверждено Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 17.04.96

Начальник А.П. БЕРСЕНЕВ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОЗДУШНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ

РД 34.49.502-96

Срок действия установлен

с 01.01.97 г.

В настоящей Инструкции изложены основные требования по эксплуатации стационарных автоматических установок пенного пожаротушения, смонтированных на энергетических предприятиях.

Приведена принципиальная схема установки пожаротушения. Описаны условия хранения концентрата пенообразователей и их водных растворов. Изложены технические требования к эксплуатации оборудования установок пожаротушения в целом и их отдельных элементов.

Определен порядок организации испытаний и приемки в эксплуатацию вновь смонтированных установок пожаротушения и регламент проведения проверок технического состояния оборудования, аппаратуры и приборов установки пожаротушения и сроки ревизии всей установки.

Описаны характерные неисправности, которые могут возникнуть при работе установки пожаротушения, и даны рекомендации по их устранению.

Указаны основные требования техники безопасности при эксплуатации установок пенного пожаротушения.

Приведены формы актов промывки и гидравлического испытания напорных и распределительных трубопроводов установок пожаротушения, форма журнала учета технического обслуживания и ремонта установки пожаротушения, форма акта проведения огневых испытаний.

С выходом настоящей Инструкции утрачивает силу «Инструкция по эксплуатации установок пожаротушения с применением воздушно-механической пены» (М: СПО Союзтехэнерго, 1980).

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1 . Воздушно-механическая пена является наиболее эффективным огнетушащим средством для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ).

1.2 . Для получения воздушно-механической пены используются пенообразователи и пожарная техника. В зависимости от области применения пенообразователи подразделяются на две классификационные группы: общего и целевого назначения. К пенообразователям общего назначения относятся: ПО-3НП, ПО-3АИ ТЭАС. К пенообразователям целевого назначения относятся: «Сампо», «Морской», «Поток», «Пленкообразующий», «Форэтол», «Универсальный», ПОФ-9М.

Пенообразователи целевого назначения отличаются от пенообразователей общего назначения более высокой огнетушащей способностью за счет использования вторированных добавок.

Все пенообразователи общего и целевого назначения при неоднократном замерзании и последующем постепенном оттаивании не теряют своих первоначальных физико-химических свойств.

На энергетических предприятиях в основном применяются пенообразователи общего назначения.

1.3 . Для тушения пожаров на трансформаторах и реакторах применяется воздушно-механическая пена низкой кратности, на мазуто-маслохозяйствах - пена средней кратности.

Пена низкой кратности получается с помощью пенных оросителей ОПДР и его модификаций.

Для получения пены средней кратности могут применяться генераторы пены средней кратности ГПС-200, ГПС-600, ГПС-2000 и генераторы пены средней кратности стационарные ГПСС-600, ГПСС-2000.

1.4 . В настоящей Инструкции приняты следующие термины, определения и установленные сокращения:

АУПП - автоматическая установка пенного пожаротушения;

АУПС - автоматическая установка пожарной сигнализации;

НППТ - насос пенного пожаротушения;

НКР - насос концентрированного раствора;

ОПДР - ороситель пенный дренчерный розеточный;

ГПС - генератор пены средней кратности;

ГПСС - генератор пены средней кратности стационарный;

ГЩУ - главный щит управления;

ПУ - панель управления;

КР - концентрированный раствор;

ПО - пенообразователь;

ПИ - пожарный извещатель;

ОК - обратный клапан;

БЩУ - блочный щит управления.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1 . Настоящая Инструкция является основным техническим документом, используемым для разработки местных инструкций по эксплуатации конкретных установок пожаротушения воздушно-механической пеной, смонтированных на энергопредприятиях.

2.2 . Местную инструкцию по эксплуатации конкретной установки пожаротушения воздушно-механической пеной разрабатывает организация, производившая наладку данной установки, совместно с энергопредприятием, где она используется. Если наладка производилась энергопредприятием, то инструкция разрабатывается персоналом этого предприятия.

2.3 . При разработке местной инструкции, кроме данной Инструкции, необходимо учитывать требования проектной и технической документации на оборудование, приборы и аппаратуру, входящие в состав установки пожаротушения.

2.4 . В местную инструкцию должны быть включены соответствующие требования охраны труда и природоохранные мероприятия, обеспечивающие персоналу безопасность эксплуатации, технического надзора и проведение ремонтных работ на конкретной установке пожаротушения.

2.5 . Местная инструкция должна пересматриваться не реже одного раза в три года и каждый раз после реконструкции установки пенного пожаротушения или в случае изменения условий эксплуатации.

3. МЕРЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АУПП

3.1 . Все вращающиеся части насосов ППТ, НКР должны быть огорожены защитными кожухами.

Запрещается уборка и протирка насосов во время их работы.

3.2 . Электротехническое оборудование насосов должно иметь исправное стационарное заземление.

3.3 . Включение оборудования в работу, операции с арматурой, отборы проб концентрированного пенообразователя и его раствора должны производиться не менее чем двумя лицами с площадок обслуживания.

3.4 . При работе с пенообразователями следует соблюдать меры предосторожности. Попадание концентрированного пенообразователя на незащищенную кожу вызывает раздражение. Воздействие на слизистую оболочку глаз приводит к раздражению и ожогу.

Работу с пенообразователями следует проводить в прорезиненных рукавицах, а глаза и лицо предохранять защитными щитками или очками.

При попадании пенообразователя на кожу, и особенно на слизистую оболочку глаз, их следует быстро промыть большим количеством проточной воды.

3.5 . Ремонтные работы на станции пенопожаротушения и на системе должны производиться только по наряду.

3.6 . На период пребывания в кабельных помещениях персонала (обход, ремонтные работы и т.п.) пуск установки пожаротушения переводится на дистанционный режим управления. По окончании выполнения работ в защищаемых помещениях восстанавливается автоматический режим работы установки пенного пожаротушения.

3.7 . При эксплуатации технологического оборудования установок пенного пожаротушения персонал энергопредприятий должен соблюдать установленные требования техники безопасности, изложенные в ПТЭ, ППБ, ПТБ и в заводских паспортах и инструкциях по эксплуатации конкретного оборудования.

3.8 . Запрещается сливать пенообразователь и его растворы в канализационные системы и ливневые стоки.

4. ПОРЯДОК ЭКСПЛУАТАЦИИ АУПП

4.1 . Автоматическая установка пенного пожаротушения (АУПП) предназначена для тушения пожаров в защищаемых помещениях и сооружениях энергопредприятия при получении сигнала о его возникновении от пожарных извещателей.

Все оборудование должно быть окрашено в цвета по стандарту и иметь четкие надписи.

4.2 . Принципиальная схема установки пожаротушения воздушно-механической пеной приведена на рисунке.

Принципиальная технологическая схема пожарной насосной станции с подачей готового раствора пенообразователя:

1 - резервуары запаса раствора пенообразователя; 2 - насосы подачи раствора пенообразователя; 3 - насосы подачи пенообразователя в резервуар, раствора пенообразователя в импульсное устройство, циркуляции раствора, пенообразователя; 4 - импульсное устройство (пневмобак); 5 - компрессор;

Задвижка; - обратный клапан.

Трубопроводы: раствора пенообразователя

водопровода

пенообразователя

циркуляции раствора

сжатого воздуха

Для снятия характеристики пеногенераторов или пенных оросителей при различных режимах работы, в схеме установки пожаротушения рекомендуется на напорном трубопроводе между насосом и ближайшей от насоса задвижкой установить специальный отвод, оборудованный на конце задвижкой и приспособлением для присоединения пеногенератора или пенного оросителя.

4.3 . В состав установки автоматического пенного пожаротушения входит следующее основное оборудование:

емкость для хранения концентрата пенообразователя или резервуар для хранения водного раствора пенообразователя;

источник водоснабжения (специальный резервуар или водопровод);

сеть трубопроводов;

насосы для забора и подачи воды или готового водного раствора пенообразователя;

запорно-пусковые устройства;

система автоматического управления (включая пожарную сигнализацию);

пеногенераторы или пенные оросители;

электроизмерительные приборы.

Кроме перечисленного основного оборудования, в схему АУПП могут быть включены:

насосы-дозаторы для подачи в напорные и распределительные трубопроводы расчетного количества пенообразователя;

бак с водой для заливки питательных насосов;

пневмобак для поддержания постоянного давления в сети АУПП;

компрессор для подпитки пневмобака воздухом.

4.4 . Перед заполнением баков для хранения раствора пенообразователя необходимо произвести их внутренний осмотр и очистку. После этого насосами заполнить емкость водой и концентрированным пенообразователем в пропорциях для получения необходимого состава раствора пенообразователя.

4.5 . Включить в работу насос пенного пожаротушения на рециркуляцию для перемешивания раствора в баках на 15 - 20 мин. При этом контролируется: утечка раствора по водоуказательным стеклам баков, отсутствие протечек в схеме, уровень пенообразователя в баках.

После этого проводится анализ раствора с записью в оперативном журнале.

4.6 . Запуск АУПП должен быть автоматический. Перевод установки пенотушения в дистанционный и ручной режим включения не допускается, за исключением случаев проведения ремонтных работ установки.

Автоматический пуск осуществляется от импульса пожарных извещателей, установленных в защищаемых помещениях (сооружениях).

4.7 . Дистанционный пуск АУПП осуществляется кнопкой или ключом ручного включения, установленными на специальных панелях или шкафах щита управления (главного, блочного, теплового и т.п.). Дистанционный пуск предусматривается для дублирования автоматического пуска.

4.8 . Устройства для местного пуска установки пожаротушения располагаются в помещении насосной станции и на узлах управления распределительных трубопроводов и предназначены для опробования и наладки установки пожаротушения, а также для запуска установки при отказах автоматического и дистанционного пусков.

4.9 . На щите управления должна находиться схема этой установки с кратким описанием устройства и работы АУПП. В Помещении насосной станции должны быть инструкция о порядке включения в работу насосов и открытия запорной арматуры, а также принципиальная и технологическая схемы.

4.10 . На узлах управления, оборудовании АУПП должны быть соответствующие наглядные схемы, надписи и указатели.

4.11 . Для получения воздушно-механической пены средней кратности применяются пеногенераторы ГПС-200, ГПС-600 и ГПС-2000, техническая характеристика которых приведена в табл. .

Таблица 1

Вопрос № 1. Основы пенного тушения: пены, пенообразователи, смачиватели, их назначение, виды, состав, физико-химические свойства и область применения. Меры безопасности при работе с пенообразователями.

Виды пены, их состав, физико-химические и огнетушащие свойства,

порядок получения и область применения.

Пена - дисперсная система, состоящая из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей стабилизатор пены.

Виды пены по способу получения:

- химическая пена – получают в результате химической реакции щелочной и химической составляющих (выделяющийся углекислый газ вспенивает водный щелочной раствор);

- воздушно-механическая пена – получают механическим перемешиванием пенообразующего раствора с воздухом.

Физико-химические свойства пены:

- устойчивость – способность пены сохранять первоначальные свойства (противостоять разрушению в течение определенного времени);

- кратность - отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене;

- вязкость - способность пены к растеканию по поверхности;

- дисперсность - степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков);

Пенообразователи для тушения пожаров пеной низкой кратности (кратность пены от 4 до 20);

Пенообразователи для тушения пожаров пеной средней кратности (кратность пены от 21 до 200);

Пенообразователи для тушения пожаров пеной высокой кратности (кратность пены более 200).

Пенообразователи в зависимости от применимости для тушения пожаров различных классов по ГОСТ 27331 подразделяются на:

Пенообразователи для тушения пожаров класса А;

Пенообразователи для тушения пожаров класса В.

Пенообразователи в зависимости от возможности использования воды с различным содержанием неорганических солей подразделяются на типы:

Пенообразователи для получения огнетушащей пены с использованием питьевой воды ;

Пенообразователи для получения огнетушащей пены с использованием жесткой воды;

Пенообразователи для получения огнетушащей пены с использованием морской воды.

Пенообразователи в зависимости от способности разлагаться под действием микрофлоры водоемов и почв согласно ГОСТ Р 50595 подразделяются на: быстроразлагаемые, умеренноразлагаемые, медленноразлагаемые, чрезвычайно медленноразлагаемые .

Классы пенообразователей для тушения пожаров по совокупности показателей назначения:

1 - пленкообразующие пенообразователи, предназначенные для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей подачей пены низкой кратности на поверхность и в слой нефтепродукта;

2 - пенообразователи, предназначенные для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей мягкой подачей пены низкой кратности;

3 - пенообразователи целевого назначения, предназначенные для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей подачей пены средней кратности;

4 - пенообразователи общего назначения, предназначенные для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей пеной средней кратности и тушения пожаров твердых горючих материалов пеной низкой кратности и водным раствором смачивателя;

5 - пенообразователи, предназначенные для тушения пожаров водонерастворимых горючих жидкостей подачей пены высокой кратности;

6 - пенообразователи, предназначенные для тушения пожаров водонерастворимых и водорастворимых горючих жидкостей.

Пенообразователи имеют условное обозначение, в котором указываются:

Класс пенообразователя;

Вид пенообразователя;

Значение концентрации пенообразователя в рабочем растворе;

Химическая природа пенообразователя.

Пенообразователи класса 1, 2, 3, 4, 5 и 6 в условном обозначении имеют индекс соответственно 1Н, 2Н, 3С, 4С, 5В и 6.

Пенообразователи класса 1 и 2, образующие огнетушащую пену средней и высокой кратности, в условном обозначении имеют индекс соответственно 1НСВ и 2НСВ.

Пенообразователи класса 1 и 2, образующие огнетушащую пену средней кратности, в условном обозначении имеют индекс соответственно 1НС и 2НС.

Пенообразователи класса 1 и 2, образующие огнетушащую пену высокой кратности, в условном обозначении имеют индекс соответственно 1НВ и 2НВ.

Пенообразователи класса 3, образующие огнетушащую пену высокой кратности, в условном обозначении имеют индекс 3СВ.

При способности пенообразователя класса 6 образовывать огнетушащую пену низкой, средней и высокой кратности в его условном обозначении указывается соответствующий индекс Н, С, В. Отсутствие соответствующего индекса означает, что пенообразователь не рекомендуется использовать для тушения пожаров пеной данной кратности.

При рекомендациях производителя использовать пенообразователь класса 6 при тушении водонерастворимых и водорастворимых горючих жидкостей с различной концентрацией в его условном обозначении указывается значение концентрации пенообразователя в рабочем растворе при тушении водонерастворимых и водорастворимых горючих жидкостей.

Пример условного обозначения пенообразователя 2 НСВ - 6 фс

Проверка качества пенообразователей и определение кратности пены.

Для определения кратности пены в стеклянный градуированный цилиндр вместимостью 1000см3 наливают 2-6 %-ный раствор пенообразователя, закрывают его пробкой и, удерживая двумя руками в горизонтальном положении, встряхивают в направлении продольной оси в течение 30 с. После встряхивания цилиндр ставят на стол, снимают пробку и отсчитывают объем образовавшейся пены. Отношение полученного объема пены к объему раствора выражает кратность пены. Устойчивость пены зависит от времени, в течение которого пена, полученная по методу определения кратности, разрушается на 2/5 первоначального объема.

Показатели качества пенообразователей при хранении их в подразделениях пожарной охраны и на охраняемых объектах, оборудованных системами пожаротушения, проверяют после истечения гарантийного срока , а затем не реже 1 раза в 6 месяцев (ПО-3НП, Форэтол, «Универсальный» – не реже 1 раза в 12 месяцев). Анализ показателей осуществляется в аккредитованных организациях согласно ГОСТ Р «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний». Снижение величины показателей ниже установленных норм на 20 % является основанием для списания или регенерации (восстановления первоначальных свойств) пенообразователя.

Применение пенообразователей.

В последнее время для получения огнетушащих воздушно-механических пен используют следующие пенообразователи.

Пенообразователи общего применения.

ПО-6К - водный раствор натриевых солей сульфокислот (28...34 %), полученных при нейтрализации кислого гудрона раствором кальцинированной соды, сульфата натрия (5 %) и несульфированных углеводородов (1%). Применяют 6 %-ный водный раствор. Биологически не разлагаем. Из раствора получают ВМП низкой и средней кратности.

ПО-ЗАИ – синтетический, биологически разлагаем. Его рабочие растворы не обладают раздражающим и кумулятивным действием на организм человека. Концентрация раствора для получения пены-3 %.

ТЭАС – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-3НП

ПО-6ТС - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-6ОСТ - синтетический, биологически разлагаем. Выпускается в двух модификациях (марка 1 и 2), которые отличаются температурой застывания: - 3 и – 20 гр. С. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности, а также для получения раствора смачивателя для тушения пожаров класса А.

Пенообразователи целевого применения.

ТЭАС-НТ - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур.

ПО-6НП - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для тушения пожаров нефтепродуктов, ГЖ, для применения с морской водой.

«Морпен» - синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности с использованием как пресной, так и морской воды.

ПО-6МТ - синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

ПО-6ЦВУ - синтетический, повышенной устойчивости, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности. Рекомендуется при ликвидации пожаров в аэропортах, для покрытия взлетно-посадочных полос при аварийных посадках самолетов.

ПО-6А3 F – фторсинтетический, пленкообразующий (образует на горящей поверхности водную пленку).

Петрофилм-РНН – состоит из пенообразующей протеиновой основы, поверхностно-активных фторорганических соединений с олефобными и пленкообразующими свойствами. Предназначен для тушения пожаров класса А и В пеной низкой кратности (в том числе подслойным методом). Нетоксичен, биологоразлагаем.

Тридол-РНН – состоит из пенообразующей синтетической основы, поверхностно-активных фторорганических соединений с олефобными и пленкообразующими свойствами. Предназначен для тушения пожаров класса А и В пеной низкой кратности (в том числе подслойным методом). Нетоксичен, биологоразлагаем.

Смачиватели.

Водный раствор смачивателя - раствор пенообразователя, предназначенный для тушения пожаров твердых горючих материалов.

Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35-50 %, значительно повышает эффект использования воды. Она быстрее и легче проникает в массу горящих веществ или смачивает большую площадь.

Меры безопасности при работе с пенообразователями.

п. 238 ПОТРО. При заправке пожарного автомобиля пенообразователем личный состав подразделения ГПС должен быть обеспечен защитными очками (щитками для защиты глаз). Для защиты кожных покровов используются рукавицы и непромокаемая одежда. С кожных покровов и слизистой оболочки глаз пенообразователь смывается чистой водой или физиологическим раствором (2%-ный раствор борной кислоты) . Заправка пожарных автомобилей порошком и пенообразователем должна быть механизирована. При невозможности механизированной заправки, в исключительных случаях, может осуществляться заправка пожарных автомобилей вручную. В случае заправки пожарных автомобилей вручную необходимо применять мерные емкости, навесные (съемные) лестницы или специальные передвижные площадки. Порядок заправки автомобиля порошком и загрузка цистерны с помощью вакуумной установки и вручную определен соответствующими инструкциями.

Вывод: Пена - дисперсная система, состоящая из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей стабилизатор пены. Пена предназначена для тушения пожаров твердых (пожары класса А) и жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь - для тушения пожаров нефтепродуктов. Для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей используют пенообразователи.

Вопрос № 2. Приборы и аппараты пенного тушения: пеносмесители, дозирующие вставки, воздушно-пенные стволы, пеногенераторы, пеносливные устройства. Назначение, устройство, технические характеристики, эксплуатация и меры безопасности при работе.

Пеносмесители.

Пеносмесители предназначены для получения водного раствора пенообразователя, применяемого для образования пены в генераторах пены средней кратности. Пеносмесители являются струйными насосами

На пожарных насосах устанавливают пеносмесители ПС-5. Дозатор ПС-5 имеет 5 радиальных отверстий диаметрами 7,4; 11; 14,1;18,2; 27,1 мм, рассчитанных на дозировку пенообразователя при работе соответственно 1, 2, 3, 4, 5 генераторов ГПС-600 или стволов СВП.

В настоящее время промышленность выпускает переносные пеносмесители ПС-1, ПС-2, аналогичных по конструкции и различающихся только размерами и технической характеристикой.

Смесители" href="/text/category/smesiteli/" rel="bookmark">смесителя или несколько выше (но не превышать высоты 2 м).

ПОКАЗАТЕЛИ	ПЕНОСМЕСИТЕЛИ
ПС - 1	ПС - 2
Давление перед пеносмесителем, МПа
Давление за пеносмесителем, МПа	0,45…0,70 (не менее)
Расход раствора пенообразователя, л/с
Количество подсасываемого пенообразователя при напоре перед смесителем 0,8 МПа, л/с
Дозировка пенообразователя ПО-1, %	4…6 (нерегулируемая)
Условный проход всасывающего рукава, мм
Условный проход соединительных головок, мм
Диапазон рабочих температур, ° С
Масса, кг	исполнение 1	3,6 (не более)	5,0 (не более)
исполнение 2	9,0 (не более)	10,0 (не более)
Длина, мм	исполнение 1	395 (не более)	480 (не более)
исполнение 2	355 (не более)	440 (не более)
Срок службы, лет	8 (не менее)

Дозирующие вставки.

Дозирующие вставки предназначены для введения пенообразователя в поток воды из цистерны пожарного автомобиля пенного пожаротушения. Дозирующие вставки устанавливают чаще всего в напорных рукавных линиях в тех случаях, когда необходимо обеспечить большие расходы пенообразующего раствора, например для питания пеноподъемников с 2 - 3 пеногенераторами ГПС-600 или одного ГПС-2000.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image005_142.gif" width="159" height="30">,

где Q – расход пенообразователя, м куб./с; m - коэффициент расхода, g – ускорение свободного падения, м/с кв., D H – разность напоров в рукавной линии с пенообразователем и водой, м (D H = Hп - Hв).

При подаче пенообразователя в дозирующую вставку насос, подающий пенообразователь, должен создавать напор от 2 до 30 м (в зависимости от числа подключенных пеногенераторов) и всегда должен быть выше напора в рукавной линии.

Дозирующие вставки можно устанавливать и на всасывающей линии. В этом случае они должны быть оборудованы соответствующими присоединительными головками.

Стволы воздушно-пенные.

Воздушно-пенные стволы предназначены для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены низкой кратности (до 20) и подачи её в очаг пожара.

Стволы пожарные ручные СВПЭ и СВП имеют одинаковое устройство, отличаются только размерами, а также эжектирующим устройством, предназначенным для подсасывания пенообразователя непосредственно у ствола из ранцевого бачка или другой емкости.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image008_111.gif" alt="Подпись:" align="left" width="242" height="146">.gif" align="left" width="371" height="316"> Пеногенератор состоит из распылителя 1 , корпуса 2 с направляющим устройством 4 и пакета сеток 3 . Принцип работы генераторов ГПС: 6 %-ный пенообразующий раствор по рукавам подается к распылителю пеногенератора, в котором поток измельчается на отдельные капли. Конгломерат капель раствора при движении от распылителя к сетке подсасывает воздух из внешней среды в диффузор корпуса генератора. Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на пакет сеток . На сетках деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (отдельные пузырьки), а затем массовую пену. Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора.

При эксплуатации особое внимание обращают на состояние пакета сеток, предохраняя их от коррозии и механических повреждений.

Пеногенераторы ГПС чаще всего применяют как ручные стволы, однако в некоторых случаях их устанавливаются стационарно. Аэродромные пожарные автомобили комплектуют не только ручными генераторами ГПС, но и стационарными, установленными в подбамперных пространствах для создания пенной полосы перед пожарным автомобилем и за ним. Стационарно устанавливают пеногенераторы в пенных камерах резервуаров с горючими жидкостями, а также в некоторых установках автоматического пожаротушения.

Пеносливные устройства.

Пеносливные устройства предназначены для тушения пожаров жидкостей в резервуарах. Их подразделяют на стационарные и передвижные .

К стационарным пеносливным устройствам относятся пеносливная камера и стационарный генератор воздушно-механической пены.

https://pandia.ru/text/78/010/images/image013_71.gif" align="left" width="203" height="370"> В наружной трубе расположена выдвигающаяся внутренняя труба. Для герметичности между трубами установлен сальник. К наружной трубе приварены два патрубка для присоединения напорных рукавных линий. К верхней части наружной трубы прикреплены скобы для растяжек и кронштейн, на котором укреплен валик с роликом механизма выдвижения. Нижний узел состоит из вала с барабаном и фиксатором. Вал с обеих сторон снабжен рукоятками для привода. На барабан намотаны два троса: один предназначен для выдвигания, другой - для сдвигания внутренней трубы. При помощи фиксатора на барабане можно установить подъемник на нужной высоте.

В верхней части внутренней трубы имеется резьбовая муфта для присоединения удлинителя, который представляет собой отрезок трубы с двумя гайками, предназначенными для присоединения к внутренней трубе и гребенке. Гребенка состоит из вертикальной и горизонтальной труб. Горизонтальная труба имеет два патрубка с соединительными головками для присоединения ГПС-600. Модернизированный телескопический подъемник-пенослив доставляют к месту пожара транспортными средствами и собирают на месте в горизонтальном положении.

Пенообразующий раствор подают к пеносливу от пожарных насосов. Воздушно-механическая пена поступает из 2-х ГПС-600.

К неисправностям телескопических подъемников-пеносливов относится перекос внутренней трубы в сальнике или муфте. Неисправный сальник необходимо заменить. После работы пенослив промывают водой и заново смазывают все валики, ролики и барабан подъемного механизма. После работы генераторы осматривают, поврежденные сетки или корпус ремонтируют. Вмятины на корпусе выравнивают. Тросы и растяжки перед постановкой в боевой расчет испытывают на прочность в соответствии с паспортом завода-изготовителя.

Ствол пожарный лафетный комбинированный ПЛС-60КС (рис.) предназначен для создания и направления струи воды или воздушно-механической пены при тушении пожаров и входит в комплект пожарного автомобиля. Он изготовлен по схеме «труба в трубе» и состоит из приемного корпуса с фланцем 12 и соединительной гайкой, ствола 5, насадка для воды 2 и кожуха 1 ..jpg" align="left" width="387 height=198" height="198">

Рис. . Стационарный лафетный ствол комбинированный

1 – кожух; 2 - насадок; 3 - труба;

4 - фиксирующее устройство;

5 - фланец; 6, 8 - рукоятки;

7 - золотник; 9 - патрубок

Принцип работы ствола следующий. По стволу 5, оканчивающемуся насадком с внутренним выходным отверстием диаметром 28 мм, подается компактная струя воды или раствор смачивателя. При этом рукоятка в патрубке должна находиться в положении В (вода). При переключении рукоятки в положение П (пена) перекрываются отверстия переключателя 8, и подаваемый раствор пенообразователя, проходя через боковые отверстия в трубе, подсасывает воздух. В кольцевом промежутке между стволом 5 и кожухом 1 образуется воздушно-механическая пена, которая подается в очаг пожара.

Стволом управляет человек, пользуясь рукояткой, которая фиксируется вентилем в положении, удобном для работы. Все поворотные соединения уплотнены кольцевыми резиновыми манжетами.

Внутри ствола 5 установлен четырехлопастный успокоитель. Для переключения ствола имеется специальная рукоятка.

Устойчивость при действии реактивной силы, возникающей при подаче воды и стремящейся опрокинуть ствол, обеспечивается опорой, состоящей из съемного лафета, который представляет собой две симметрично изогнутые лапы с шипами.

Ствол стационарный СПЛК-20С (рис.) является модификацией переносного лафетного ствола СПЛК-20П и отличается от него отсутствием приемного корпуса и опоры (лафета). Ствол устанавливают стационарно (обычно на кабинах пожарных автоцистерн) и используют для создания и направления струи воды или воздушно-механической пены при тушении пожаров.

Принцип работы пожарных лафетных стволов ПЛС-40С и ПЛС-60С аналогичен работе ствола СПЛК-20С.

Пожарные лафетные стволы ПЛС-40С, ПЛС-60С (рис.) состоят из тройника 11 , фланца 12 для присоединения к водоисточнику, разветвления 10, распылителя 6, ствола для формирования водяной струи 5 с насадком 2, ствола для получения воздушно-механической пены 1 , выпрямителя 4 и успокоителя 3, смонтированных в стволе, переключающего устройства 8 и рычагов управления 7 . Разветвление 10 шарнирно закреплено на приемном корпусе, который соединен с опорным фланцем. На разветвлении 10 и тройнике 11 укреплен механизм фиксации ствола 9.

Тактико-технические показатели приборов подачи пены.

прибор подачи пены	Напор у прибора, м	Концентрация раствора, %	Расход, л/с	Кратность пены	Производительность по пене, м куб./мин(л/с)	Дальность подачи пены, м
		раствора ПО




СВП-2 (СВПЭ-2)
СВП-4 (СВПЭ-4)
СВП-8 (СВПЭ-8)

Пена – наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков наполненных газом В.В. Теребнев, Тактика тушения пожаров. Часть 1. Основы тушения пожаров: Учебное пособие. – М.: КУРС, 2016. 256 стр. – Пожарная безопасность. .

Другие определения:
Пена : Дисперсная система, состоящая из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости, содержащей пенообразователь. ГОСТ Р 50588-2012 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний»

Воздушно-механические пены (ВМП) средней и высокой :

хорошо проникают в помещения, свободно преодолевают повороты и подъемы;
заполняют объемы помещений. вытесняют нагретые до высокой температуры продукты сгорания (в том числе токсичные), снижают температуру в помещении в целом, а так же строительных конструкций и т.п.;
прекращают пламенное горение и локализуют тление веществ и материалов, с которыми соприкааются;
создают условия для проникновения ствольщиков к очагам тления для дотушивания (при соответствующих мерах защиты органов дыхания и зрения от попадания пены) Теребнев В.В., Смирнов В.А., Семенов А.О., Пожаротушение. (Справочник), 2-е издание. – Екатеринбург: ООО «Издательство «Калан», 2012. – 472 с. .

style="border: solid 1px #CCCCCC; margin-top: 4px; display:inline-block; width:250px">

Принцип действия пенного ствола средней кратности
1 - подвод воздуха; 2 - смесь води и пенообразователя; 3 - сетка; 4 - диффузор; 5 - приемное сопло; 6 - соединение между направляющим соплом к приемным соплом; 7 - направляющее сопло; 8 - полугайка для подсоединения рукава

style="border: solid 1px #CCCCCC; margin-top: 4px; display:inline-block; width:250px">

Принцип работы генератора высокократной пены
1 - двигатель; 2 - вентилятор; 3 - диффузор: 4 - распылитель; 5-гибкий пенопровод; 6 - пена; 7 - пакет сеток; 8 - рама (шасси); 9 - вентиль для регулирования подачи раствора; 10 - полугайка для присоединения рукава

Химическая пена

См. Химическая пена
Химическая пена из-за сложности приготовления и относительно высокой стоимости в последнее время применяется редко.

Химическая пена может быть получена двумя способами: «мокрым» и «сухим» . При «мокром» способе два вещества, хранящихся раздельно в виде растворов (один из них щелочной, другой - кислотный), смешивают перед подачей в очаг пожара. В результате их взаимодействия образуется пена.

«Мокрым» способом можно получать иену кратностью от нескольких сотен до нескольких тысяч.

При «сухом» способе пенообразующий порошок, состоящий из точно дозированных щелочных и кислотных солей, смешивают в пеногенераторе с потоком воды. При растворении солей во время движения смеси по водонапорному рукаву происходит такая же химическая реакция, как и при «мокром» способе.

«Мокрый» способ получения пены менее экономичен, так как хранение растворов связано с проблемой сооружения резервуаров большой емкости, сложностью их обслуживания и предупреждения коррозии Шрайбер Г., Порст П. , Огнетушащие вещества, М.: Стройиздат, 1975 г. .

По кратности

См. Кратность пены
В зависимости от величины кратности пены разделяют на четыре группы:

пеноэмульсии, К;
низкократные пены, 3 ;
пены средней кратности, 20 ;
пены высокой кратности, К > 200 .

style="border: solid 1px #CCCCCC; display:inline-block; height:200px">

Получение пены низкой кратности
с помощью ручного пожарного ствола ОРТ-50

style="border: solid 1px #CCCCCC; display:inline-block; height:200px">

Получение пены высокой кратности с использованием

Получение пены высокой кратности с использованием
стационарных систем пожаротушения

Применение пены различной кратности www.pozhproekt.ru ОРТ-50 www.heatandcool.ru Тушение пожара с помощью пены: преимущества и особенности

Основные свойства

Физико-химические свойства пены:

кратность - отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене;
дисперсность - степень измельчения пузырьков (размеры пузырьков);
вязкость - способность пены к растеканию по поверхности;
стойкость – способность проводить электрический ток.

Огнетушащие свойства пены:

изолирующее действие (пена препятствует поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается);
охлаждающее действие (в значительной степени присуще пене низкой кратности, содержащим большое количество жидкости) .

Изолирующее свойство пены - способность препятствовать испарению горючего вещества и прониканию через слой пены паров газа. Изолирующие свойства пены зависят от ее стойкости, вязкости и дисперсности. Низкократная и среднекратная воздушно-механическая пена обладает изолирующей способностью в пределах 1,5-2,5 мин при толщине изолирующего слоя 0,1 - 1 м.

Кратность

См. Кратность пены
Кратность воздушно-механической пены в равной мере зависит как от физико-химических свойств исходного пеноконцентрата общего или целевого назначения, так и от технических особенностей генераторов пены , имеющих специфические конструктивные ограничения.

Значение кратности пены К п определяют по формуле:

Чем выше дисперсность, тем выше стойкость пены и огнетушащая эффективность. С повышением дисперсности пены ее кратность уменьшается. Степень дисперсности пены во многом зависит от условий ее получения, в том числе и от характеристики аппаратуры.

Кратность и дисперсность пены определяют изолирующую способность пены и ее текучесть. Скорость растекания пены тоже важный фактор при тушении пожара.

Вязкость

Для оценки качества пены недостаточно знать только время полураспада пены и ее тепло- стойкость, так как стойкая пена с большим периодом полураспада и высокой теплостойкостью может иметь при определенных условиях плохую" текучесть, вследствие чего горящая поверхность не покрывается пеной вообще или покрывается ею очень медленно. Поэтому определению текучести пены уделяется большое внимание.

Вязкость пены влияет на текучесть пены и оценивается коэффициентом динамической вязкости μ. В отличие от жидкости пена обладает свойствами упругого твердого тела. Внешне это проявляется в способности пены сохранять определенное время свою первоначальную форму.

Вязкость пены зависит от многих факторов и параметров, прежде всего от природы пенообразователя, кратности и дисперсности. Зависимость коэффициента динамической вязкости ц пены при различных дисперсностях показана на рис. 7.3.1. Из рисунка видно, что коэффициент динамической вязкости пены повышается с увеличением ее кратности и дисперсности.

Высокой вязкостью обладают пены, имеющие меньшую скорость истечения жидкости. Со временем в процессе старения пены вязкость ее сначала увеличивается, а затем в зависимости от типа пенообразователя может оставаться постоянной или уменьшаться.

Стойкость

Стойкость пены - это обратная величина интенсивности выделения отсека с размерностью м 3 /м 3 * с.

Стойкость пены S характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения и оценивается продолжительностью выделения из пены 50 % жидкой среды, называемой отсеком. Любая замкнутая система, обладающая избытком свободной энергии, находится в неустойчивом равновесии, поэтому энергия такой системы всегда уменьшается. Этот процесс протекает до достижения минимального значения свободной энергии, при котором в системе наступает равновесие. Если система состоит, например, из жидкости и газа (что имеет место в пенах), то минимальное значение свободной энергии будет достигнуто тогда, когда поверхность раздела фаз окажется минимальной.

Пена, как и любая дисперсная система, является неустойчивой. Неустойчивость пены объясняется наличием избытка поверхностной энергии, пропорциональной поверхности раздела фаз жидкость - газ. Следовательно, состояние равновесия пены будет достигнуто тогда, когда она превратится в жидкость и газ, т. е. прекратит свое существование. Поэтому применительно к пенам можно говорить лишь об относительной стойкости.

Экспериментально установлено, что стойкость пены зависит в основном от температуры окружающей среды, дисперсности и толщины стенок пузырьков.

Толщина стенок пузырька - h ст , его диаметр - d п и кратность пены - К п связаны зависимостью:

h ст = d п / К п

(3)

Стойкость пены зависит также от высоты пенного слоя. При увеличении высоты слоя пены уменьшается выделение жидкой фазы, следовательно, стойкость пены увеличивается.

Пены с большей кратностью менее термостойки. С повышением вязкости пены стойкость ее возрастает, но ухудшается растекаемость по горящей поверхности.

Огнетушащая эффективность пены

ВМП обладает необходимой стойкостью, дисперсностью, вязкостью, охлаждающими и изолирующими свойствами, которые позволяют использовать ее для тушения твердых материалов, жидких веществ и осуществления защитных действий, для тушения пожаров по поверхности и объемного заполнения горящих помещений (пена средней и высокой кратности). Для подачи пены низкой кратности применяют воздушно-пенные стволы СВП (СВПЭ), а для подачи средней и высокой кратности - пеногенераторы ГПС В.П. Иванников, П.П. Клюс, "Справочник руководителя тушения пожара", Москва, Стройиздат, 1987.; .

Пены низкой кратности. Огнетушащее действие пены определяется эффектом охлаждения и изоляции. Оба эффекта не всегда оказывают свое действие одновременно и в одинаковой степени. Чаще всего в зависимости от условий протекания пожара временно преобладает тот или иной эффект.

Охлаждающий эффект пены обусловливается охлаждающим действием самой пены и воды, выделяющейся из пены.

Охлаждающий эффект является доминирующим при тушении пожаров, сопровождающихся тлением твердых материалов (например, древесины, бумаги, текстиля), а также при тушении пожаров нефти и жидкостей, при горении которых создаются прогретые зоны.

Этой способностью обладают средние и тяжелые жидкие топлива, при горении Которых верхние, нагретые до 200-300°С, поверхностные слои конвенционными потоками перемещаются со скоростью 5-20 см/ч в нижние слои. Тушение таких пожаров достигается охлаждением этих нагретых слоев топлива.

Изолирующее действие достигается благодаря образованию слоя пены, который препятствует доступу кислорода к очагу пожара.

Разновидностями изолирующего эффекта являются:

эффект разделения, заключающийся в изолировании жидкости от паровой фазы;
эффект вытеснения, обусловливающий изоляцию горючего вещества от воздуха;
преграждающий эффект, при котором пена препятствует испарению горючей жидкости.

Исследования по разделению этих эффектов и действенности каждого из них в зависимости от очага пожара пока неизвестны, поэтому указанные эффекты не могут точно определяться и характеризоваться.

Используемый для пенообразования газ, главным образом воздух или углекислый газ, не оказывает Прямого влияния на огнетушащий эффект пены, но обусловливает ее устойчивость.

Пена средней и высокой кратности. Огнетушащее действие высокократной пены основано главным образом на эффекте подавления. Охлаждающее действие ее настолько мало, что его влияние на процесс тушения незначительно. При подаче иены в очаг пожара происходит ее разрушение и испарение из нее воды. Например, если пена имеет кратность 1000, то в 1 м3 пены содержится около 1000 л воздуха и I л воды. В самых благоприятных условиях при испарении 1 л воды образуется 1700 л водяного пара, т. е. в общем объеме (2700 л) будет содержаться всего 200 л кислорода (7,4 об. %), что недостаточно для поддержания процесса горения. На практике такие соотношения не наблюдаются, так как испарение воды происходит не сразу, а постепенно из-за доступа свежего воздуха из периферийных зон очага горения. К тому же тлеющие пожары тушатся пеной сразу. Причина быстрого тушения таких пожаров заключается в следующем. При подаче в очаг пожара пена покрывает всю его площадь, благодаря чему вокруг очага горения создается обедненная кислородом и насыщенными парами воды атмосфера, что способствует замедлению и затем полному прекращению горения.

Другими важными свойствами высокократной пены являются теплоизолирующая способность и способность препятствовать распространению пожара па близлежащие горючие вещества. Так, при тушении пожара угольной пыли высокократная пена показывает такое же огнетушащее действие, как и смесь воды со смачивателем.

Пена средней кратности на основе ПО-1С , применяемая для тушения этилового спирта, эффективна при разбавлении его водой в емкости до 70 %, а при использовании ПО-1 , ПО-1Д , ПО-2А , ПО-ЗА , ПО-6К и других - до 50%. ВМП менее электропроводна, чем химическая пена, и более электропроводна, чем вода. Поэтому тушение ею электроустановок с помощью ручных средств может производиться после их обесточивания.

Механизм прекращения горения

При тушении пену подают на отдельные участки горящей поверхности, и растекаясь по поверхности горючего, пена создаёт слой определённой толщины. Огнетушащая способность пены обусловлена, прежде всего, её изолирующим действием, т. е. способностью препятствовать прохождение в зону пламени горючих паров. Изолирующее действие пены зависит от её физико-химических свойств и структуры, от толщины слоя, а также от природы горючего вещества и температуры на его поверхности. При тушении твёрдых материалов, существенное значение имеет охлаждающее действие.

style="border: solid 1px #CCCCCC; display:inline-block; width:300px">

воздушно-механической пеной:
I
II
на процесс горения;
III

Схема прекращения горения жидкости
воздушно-механической пеной:
I - участок свободного горения;
II - участок активного воздействия пены
на процесс горения;
III - участок, на котором горение прекращено;
δ - глубина горючей жидкости в резервуаре

Взаимодействие пены с ГЖ с момента её подачи на горящую поверхность и до образования сплошного слоя пены представляет собой комплекс явлений:

При интенсивности подачи пены, превышающей интенсивность её разрушения, на поверхности ГЖ образуется сразу локальный слой пены, который охлаждает ГЖ, выделяющимся из пены, отсеком. Охлаждение прогретого слоя ГЖ отсеком пены приводит к тому, что уменьшается скорость испарения ГЖ, вследствие этого уменьшается концентрация паров горючего в зоне горения, скорость химической реакции и скорость тепловыделения, и, как конечный результат, - температура горения .
Как только образуется локальный слой пены на поверхности ГЖ, он экранирует часть ГЖ от лучистого потока пламени и охлаждает верхний прогретый слой. Уменьшается концентрация паров горючего в зоне горения, снижается скорость окисления, и снижается температура горения.
При достижении на поверхности жидкости слоя пены определённой толщины, прекращается поступление выделяющихся паров ГЖ в зону горения. Следовательно, пена изолирует горючую жидкость от зоны горения, и горение прекращается Фондовая лекция по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров», Тема: Пены как огнетушащие вещества.

Разрушение пены

Результат тушения достигается за определенное время. В процессе тушения пена разрушается. Обычно рассматривают следующие виды разрушения пен: термическое - под действием тепловых потоков от факела пламени и нагретой жидкости; контактное - в результате проникновения жидкости в структуру пены; гидростатическое (синерезис). При термическом разрушении происходит разрыв стенок пузырьков из-за расширения заключенного в них нагретого газа. Причинами контактного разрушения являются взаимная растворимость пенообразующего раствора и горючей жидкости, в результате втягивания жидкости в места пересечения пузырьков пены - «каналы Плато - Гиббса» - за счет пониженного давления в них, в результате капиллярных явлений. Гидростатическое разрушение (обезвоживание) происходит за счет истечения раствора из пенной структуры под действием силы тяжести (сил гравитации).

Существует три основных процесса, приводящие к разрушению пены:

перераспределение размеров пузырьков;
уменьшение толщины пленки;
разрыв пленки.

Эти процессы быстро разрушали бы пены, если бы не стабилизирующие факторы. Этих факторов три: кинетический, структурно-механический и термодинамический.

Кинетический фактор замедляет процесс утончения пленок, а следовательно, способствует повышению жизнеспособности пен. Необходимо, правда, отметить, что кинетическое действие заметно проявляется только в малоустойчивых пенах. Кинетический фактор часто называют эффектом самозалечивания, или эффектом Марангони . Суть его в том, что утончение пленки вследствие истечения жидкости под действием сил гравитации или всасывания ее через «каналы Плато - Гиббеа» происходит неравномерно. Отдельные участки пленки вокруг пенного пузырька становятся очень тонкими и способны разрушаться. В таких локальных тонких участках поверхностное натяжение возрастает, так как расстояние между молекулами ПАВ в поверхностном слое увеличивается. Вследствие этого раствор с повышенной концентрацией ПАВ из зоны низкого поверхностного натяжения, т. е. из участков с утолщенной пленкой, устремляется к истонченным зонам. Истонченные участки пленки самопроизвольно «залечиваются». Время, за которое совершается такое перетекание раствора, измеряется сотыми и даже тысячными долями секунды, поэтому вероятность разрыва пленки понижается и устойчивость возрастает.

Подтверждением этому служат наблюдения Дюпре: твердые вещества (свинцовая дробь) и капли жидкости (ртуть) могут пройти через пленку пены, не оставив дыры и не вызвав разрыва. Однако после длительной сушки пленки (высыхание пены), когда количество жидкости в ней сильно уменьшилось и перетекание раствора ПАВ становится невозможным, каждый такой «снаряд» вызывает разрыв.

Структурно-механический фактор стабилизации пен связан со специфическим упрочнением тонких пленок за счет гидратации адсорбционных слоев, а также за счет повышения вязкости межпленочной жидкости.

Взаимодействие полярных групп молекул ПАВ с водой (гидратация) ограничивает истечение межпленочной жидкости из среднего слоя «сэндвича» пленки под действием сил тяжести и капиллярных сил. В самом адсорбционном слое гидратированные молекулы ПАВ сцепляются между собой, в результате повышается прочность на растяжение и адсорбционных слоев, и пленки в целом.

Для повышения вязкости межпленочной жидкости к ПАВ добавляют определенные продукты, например, в присутствии тысячных долей процента спирта вязкость растворов ПАВ увеличивается в десятки раз.

Термодинамический фактор , или расклинивающее давление, проявляется в тонких пленках, когда возникает избыточное давление, препятствующее их утончению под действием внешних сил. Появление расклинивающего давления при истечении из пленок жидкости Б. В. Дерягин и Л. Д. Ландау объяснили следующим образом. На коллоидных частицах поверхностно-активных веществ всегда присутствуют жидкие оболочки повышенной вязкости и упругости. Эти оболочки создают механический барьер, препятствующий сближению и слипанию частиц при утончении пленок за счет истечения жидкости. Кроме того, в водном растворе электролита между поверхностями одноименно заряженных частиц действуют силы отталкивания. Оба эти явления и обусловливают расклинивающее давление в пленке.

Процесс разрушения пены характеризуется интенсивностью разрушения I разр . Интенсивность разрушение пены за счет действия высокой температуры I разр терм и контактного взаимодействия с горючей жидкостью I разр конт зависит от кратности пены. Чем выше кратность пены, тем ниже интенсивность разрушения от контактного взаимодействия с горючей жидкостью, но увеличивается термическая интенсивность разрушения

Из рисунка видно, что существует некоторая оптимальная кратность пены, при которой термическая и контактная интенсивности разрушения пены достаточно малы и равны друг другу. Значение такой кратности ориентировочно равно 100 .

Применение пены

Низкократные пены подают на ликвидацию горения в основном горящих поверхностей. Они хорошо удерживаются и растекаются по поверхности, препятствуют прорыву горючих паров, обладают значительным охлаждающим действием, их можно подать струей на значительное расстояние; кроме того, пена хорошо проникает через неплотности и удерживается на поверхности, обладает высокими изолирующими и охлаждающими свойствами.

Высокократную пену , а также пену средней кратности применяют для заполнения объемов, вытеснения дыма, изоляции отдельных объектов от действия теплоты и газовых потоков (в подвалах; пустотах перекрытий; сушильных камерах и вентиляционных системах и т.п.

Пена средней кратности в настоящее время является основным огнетушащим средством ликвидации горения нефти и нефтепродуктов в резервуарах и разлитых на открытой поверхности.

Воздушно-механическую пену часто применяют в сочетании с огнетушащими порошковыми составами , нерастворимыми в воде. Огнетушащие порошковые составы высокоэффективны для ликвидации пла-менного горения, но почти не охлаждают горящую поверхность. Пена компенсирует этот недостаток и дополнительно изолирует поверхность.

Пены - достаточно универсальное средство и используются для тушения жидких и твердых веществ, за исключением веществ, взаимодействующих с водой. Пены электропроводны и коррозируют металлы. Наиболее электропроводна и активна химическая пена. Воздушно-механическая пена менее электропроводна, чем химическая, однако более электропроводна, чем вода, входящая в состав пены.

Для ликвидации горения спиртов и водорастворимых органических соединений используют пенообразователи, в состав которых входят природные или синтетические полимеры.

Кроме того, пена средней кратности широко применяется на аэродромах, для покрытия взлетно-посадочной полосы слоем пены, в случае аварийной посадки воздушного судна. Слой пены, нанесенный на взлетно-посадочную полосу, предотвращает образование искр при скольжении колес самолета во время вынужденной посадки.

Подача воздушно-механической пены

При тушении пожара нефти и нефтепродуктов или других легковоспламеняющихся жидкостей, а также для защиты сгораемых конструкций зданий и сооружений от воздействия лучистой теплоты применяется воздушно-механическая пена.

Подача пенообразователя из бака, а воды из цистерны. Рассмотрим последовательность операций по подаче воздушно-механической пены на примере работы автоцистерны АЦ-40(133Г1)-181, которая выполняется в такой последовательности: – присоединить напорный рукав с генератором ГПС к насосу; – проверить, закрыты ли заглушки на всасывающих патрубках насоса; – закрыть все вентили и сливной краник насоса; открыть клапан трубопровода от цистерны и залить насос водой (при этом задвижка одного из напорных патрубков должна быть приоткрыта или вакуум-клапан должен быть открыт); включить насос и создать давление 700-800 кПа; – установить стрелку крана-дозатора пеносмесителя на деление шкалы, соответствующее производительности присоединенных генераторов пены ГПС; – открыть пробковый кран пеносмесителя и кран от пенобака к пеносмесителю; – поддерживать режим работы таким, чтобы напор у генератора пены ГПС был не менее 400-600 кПа.

Подача пенообразователя из пенобака, а воды из водоема или пожарного гидранта. При работе по такой схеме необходимо выполнить все операции по заполнению пожарного центробежного насоса водой от открытого водоисточника или водопровода. При работе от пожарной колонки, устанавливаемой на гидрант водопровода, напор во всасывающем патрубке насоса не должен превышать 250 кПа. Регулирование напора во всасывающем патрубке пожарного насоса необходимо производить при работающем насосе и открытых задвижках на напорных патрубках изменением степени открытия вентилей пожарной колонки.

Для подачи пенообразователя в насос в этом случае последовательность операций должна быть такой: – установить напор на насосе 700-800 кПа; стрелку пеносмесителя установить на деление, соответствующее производительности воздушно-пенных стволов или ГТ1С; – открыть пробковый кран пеносмесителя и клапан от пенобака к пеносмесителю; – установить режим работы насоса с таким расчетом, чтобы обеспечить давление перед воздушно-пенными стволами или генераторами пены в пределах 400-600 кПа.

Подача пенообразователя к пеносмесителю из посторонней емкости. При тушении затяжных пожаров запаса пенообразователя в цистернах и баках автоцистерн может не хватить. В этом случае подачу пенообразователя в насос можно производить из посторонней емкости, например из бочки с пенообразователем. При этом необходимо выполнить все операции для подачи пенообразователя из пенобака, а также отвернуть заглушку на трубопроводе, соединяющем пеносмеситель с баком для пенообразователя, и присоединить к штуцеру шланг, свободный конец которого опустить в емкость с пенообразователем.