Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к составам огнетушащих порошков, применяющихся для тушения твердых, жидких и газообразных веществ, а также электроустановок как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе. Огнетушащий порошковый состав включает аммофос, аэросил и целевую добавку 1. При этом в качестве целевой добавки используется глинозем и компоненты взяты в следующем соотношении; мас.%, аэросил 0,5 - 3,0; глинозем 7,0-10,0; аммофос остальное. Заявляемый состав обладает высокими эксплуатационными характеристиками. 1 табл.
Изобретение относится к противопожарным средствам, а именно к составам огнетушительных порошков, применяющихся для тушения твердых, жидких и газообразных веществ, а также электроустановок как в закрытых пространствах, так и на открытом воздухе. Из уровня техники известны различные составы огенетушащих порошков. Огнетушащие порошки являются, как правило, механическими смесями различных компонентов, основу которых составляют огнегасящие средства с добавками для улучшения текучести и огнегасящей способности первых. Так, например, огнетушащий порошковый состав по патенту РФ 2071798 содержит хлорид калия и кремнийсодержащую добавку, причем в качестве этой добавки используют алкилгалоидсилановую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид калия - 99,5 - 99,8 Алкилгалоидсилановая жидкость - 0,2 - 0,5 Недостатками этого состава являются большая гигроскопичность хлорида калия, а вследствие этого недостаточная текучесть порошка, несмотря на введение гидрофобизирующей добавки. Кроме того, под воздействием высокой температуры происходит разложение хлорида с выделением свободного хлора, что может оказать вредное воздействие на людей, участвующих в тушении пожара. Порошковый состав по авт. св. 1286222 включает основу - аммофос и гидрофобную добавку, причем для повышения огнетушащей способности он содержит конденсирующую добавку при следующем соотношении компонентов: Гидрофобная добавка - 1 - 3 Конденсирующая добавка - 5 - 15 Аммофос - Остальное В качестве конденсирующей добавки состав содержит меламин, карбамид или дициамин, а в качестве гидрофобной добавки - модифицированный диоксид кремния и стеарат цинка. Недостатками данного состава являются его слеживаемость и плохая текучесть вследствие значительной разности плотности частиц компонентов, входящих в его состав. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является огнетушащий порошок П-2АП по ТУ 113-08-597-8 "Порошки огнетушащие марки П-2АП и П-4АП". Порошок огнетушащий марки П-2АП имеет следующий состав, %: Аммофос из апатитового концентрата - 88,2 - 91,5 Порошок тонкозернистый шамотно-каолиновый из электрофильтров вращающихся печей - 7 - 10
Аэросил марки АМ-1-300 - 1,5 - 1,8
Недостатками данного огнетушащего порошка являются недостаточная огнетушащая способность вследствие большого процентного содержания шамотно-каолинового порошка из электрофильтров вращающихся печей, состоящего в основном из диоксида кремния, который при тушении является балластом. Коме того, в состав шамотно-каолинового порошка входят примеси железа и титана, которые вследствие высокого удельного веса оседают на дне огнетушителя, уменьшая тем самым текучесть огнетушащего состава. Следует также отметить, что содержащаяся в составе шамотно-каолинового порошка вода при низких температурах приводит к образованию кристаллов, что также ухудшает физические свойства состава. Задачей настоящего технического решения является расширение ассортимента дешевых огнетушащих порошков с высокими эксплуатационными характеристиками, а именно: повышенной огнетушащей способностью. Поставленная задача решается предложенным огнетушащим порошковым составом, включающим аммофос, аэросил и целевую добавку, причем в качестве целевой добавки используется глинозем, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Аэросил - 0,5 - 3,0
Глинозем - 7,0 - 10,0
Аммофос - Остальное
Заявляемый огнетушащий порошковый состав отличается от прототипа наличием целевой добавки, в качестве которой используется дешевый легкодоступный природный материал - глинозем, что соответствует критерию - "новизна". Введение в состав огнетушащего порошка глинозема позволило не только использовать дешевый природный материал, имеющийся в достаточном количестве в месте производства порошка, но и улучшить его физико-химические свойства, а именно повысить его огнетушащую способность, так как глинозем обладает способностью снижать температуру в очаге пожара, что в совокупности с остальными компонентами позволило достичь заявляемый технический результат. Сравнение предлагаемой рецептуры огнетушащего порошкового состава не только с прототипом, но и с другими составами показало, что в технике не известны огнетушащие порошки, в которых бы имело место предложенное сочетание компонентов, но именно такое сочетание позволило пополнить ассортимент огнетушащих составов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Это дает основание считать предлагаемый состав обладающим изобретательским уровнем. Предлагаемый в настоящем техническом решении огнетушащий порошковый состав изготавливается следующим образом: берут требуемое количество аммофоса, проводят его сушку в фильтр-сушилке при температуре 80 o -90 o C, измельчение сначала на молотковой мельнице, а затем на струйно-вихревой до достижения размера частиц 50 мкм. Измельченный аммофос поступает в барабан смешения, куда к нему добавляют аэросил и глинозем в необходимых количествах. Смешение компонентов проводят в течение двух часов, после чего готовый порошок выгружают и затаривают. Полученный продукт представляет собой механическую смесь от белого до светло-розового цвета. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены пять рецептур, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу). Состав рецептуры 1 не удовлетворяет следующим требованиям:
снижение содержания аэросила до 0,2% повышает гигроскопичность и снижает текучесть состава;
снижение содержания глинозема до 6% приводит к нарушению показателя насыпной плотности порошка и снижению огнетушащей способности вследствие недостаточного содержания оксида алюминия, которое необходимо для тушения пожара. Состав рецептуры 5 не удовлетворяет следующим требованиям:
высокое содержание аэросила приводит к значительному снижению насыпной плотности порошка, что влечет за собой уменьшение массы загружаемого в огнетушитель порошка вследствие ограниченного объема огнетушителя;
высокое содержание глинозема приводит к повышению электропроводности порошка и тем самым исключает возможность применения состава для тушения электроустановок. Огнетушащий порошок по предлагаемому техническому решению может изготавливаться промышленными предприятиями на стандартном оборудовании, с использованием известных технологических приемов из известного имеющегося сырья. Это говорит о том, что предлагаемое техническое решение отвечает и третьему критерию "промышленная применимость".
Формула изобретения
Огнетушащий порошковый состав, включающий аммофос, аэросил и целевую добавку, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используется глинозем и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Аэросил - 0,5 - 3,0
Глинозем - 7,0 - 10,0
Аммофос - Остальноеп
Порошки используются для тушения пожаров большинства классов, в том числе: А - горение твердых веществ, как сопровождаемого тлением (древесина, бумага, текстиль, уголь и др.), так и не сопровождаемого тлением (пластмасса, каучук). В - горение жидких веществ (бензин, нефтепродукты, спирты, растворители и д.р.). Д - горение газообразных веществ (бытовой газ, аммиак, пропан и др.). Е - горение материалов в электрических установках под напряжением. Следовательно, порошками можно тушить любые известные на сегодняшний день вещества и материалы.
Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, С, Е или Д, называются специальными.
К отечественным огнетушащим порошкам (ОП) общего назначения относят:
ПСБ-ЗМ (активная основа - бикарбонат натрия) для тушения пожаров классов В, С и электроустановок под напряжением;
П2-АПМ (активная основа - аммофос) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
Порошок огнетушащий ПИРАНТ-А (активная основа - фосфаты и сульфат аммония) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
Порошок «Вексон-АВС» предназначен для тушения пожаров классов А,В, С и электроустановок под напряжением;
Порошки «Феникс АВС-40» и «Феникс АВС-70» предназначены для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;
- «Феникс АВС - 70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошкового пожаротушения.
Примером ОП специального назначения является огнетушащий порошок ПХК, применяемый преимущественно Минатомэнерго для тушения пожаров классов В, С, Д и электроустановок.
В последние годы в России сертифицированы зарубежные порошки, которые имеют более широкий диапазон эксплуатационных температур от плюс 85 до минус 60°С. Фирма-изготовитель рекомендует их для тушения пожаров электроустановок с напряжением до 400 кВ.
Ликвидация горения порошковыми составами осуществляется на основе взаимодействия следующих факторов:
Разбавления горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;
Охлаждения зоны горения за счет затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;
Эффекта огнепреграждения по аналогии с сетчатыми, гравийными и подобными огнепреградителями;
Ингибирования химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами испарения и разложения порошков или гетерогенного обрыва цепей химической реакции горения на поверхности порошков или твердых продуктов их разложения;
Гетерогенным обрывом реакционных цепей на поверхности частиц порошка или твердых продуктов его разложения.
Доминирующую роль при подавлении горения дисперсными частицами играет последний из перечисленных факторов.
При тушении пожаров твердых горючих материалов частицы порошка, попавшие на твердую горящую поверхность, плавятся, образуя на поверхности материала прочную корочку, препятствующую выходу горючих паров в зону горения.
Важными параметрами, влияющими на огнетушащую способность порошков, является их большая удельная поверхность, которая составляет для порошка класса ВСЕ 1500-2500 г, для порошка АВСЕ 2000-5000 г и высокая сыпучесть.
Из теории и практики пожаротушения известно, что эффективное тушение пожаров любым огнетушащим составом зависит от интенсивности подачи огнетушащего вещества в зону горения и наоборот.
Также известно, что существует некоторая критическая интенсивность подачи любого огнетушащего средства, ниже которой тушение не может быть достигнуто независимо от количества этого огнетушащего средства. Под интенсивностью подачи средства понимается его секундный расход, отнесенный к единице защищаемой площади или объема, и она имеет размерность кг/см2 или кг/см3.
Высокая сыпучесть порошковых составов, сравнима в некоторых условиях с псевдосжиженным состоянием, позволяет порошкам быть хорошо адаптированными к системам и средствам с высокой интенсивностью подачи огнетушащего состава в зону огня.
Огнетушащие порошки общего назначения должны обладать следующими свойствами:
Кажущаяся плотность неуплотненных порошков должна быть не менее 700 кг/м3;
Кажущаяся плотность уплотненных порошков должна быть не менее 2000 кг/м3;
Массовое содержание влаги в огнетушащем порошке должно быть не более 35% (масс.);
При испытаниях порошков на склонность к влагопоглощению, увеличение массы должно составлять не более 3%;
При испытаниях порошков на склонность сцеживанию масса образовавшихся комков не должна превышать 2% общей массы порошка;
При испытаниях порошков на склонность к водоотталкиванию порошки не должны полностью впитывать капли воды в течении 120 мин.;
Текучесть порошков не должна превышать 0.28 кг/с;
Порошки, предназначенные для тушения пожаров класса А, должны обеспечивать тушение модельного очага класса 1А в течении 10 мин.;
Порошки, предназначенные для тушения пожаров класса В, должны обеспечивать тушение модельного очага 55В;
Порошки, предназначенные для тушения электроустановок под напряжением до 2000В, должны иметь пробивное напряжение не менее 5кВ.
Огнетушащие порошки специального назначения должны обладать свойствами, не хуже приведенных в табл. 12.4.
ПЕНЫ.
В зависимости от способа получения различают пены химические и воздушно-механические.
Химическую пену получают при взаимодействии кислотного раствора и раствора бикарбоната натрия. Выделяющийся в результате химической реакции диоксид углерода образует в пене газовые пузырьки.
Воздушно-механическая пена получается в пенных стволах или на сетках пеногенераторов из водных растворов пенообразователейили растворов смачивателей.
Для производства пены существуют различные виды пенообразователей, которые разделяются по химическому составу и по назначению.
Пены характеризуются рядом параметров, основной из которых – кратность , т.е. отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. Химическая пена обладает кратностью, равной 5, в то время как воздушно-механическая пена может быть низкой (до 20), средней (от 20 до 200) и высокой кратности (более 200).
Основным огнетушащим эффектом всех видов пены является их способность слоем пены изолировать поверхность горючего вещества (жидкого или твердого) от доступа кислорода, а при запуске в замкнутый объём вытеснять из него кислород воздуха - уменьшать его концентрацию (используется высокократная пена).
Положительные качества пены:
1) пена представляет собой очень эффективное огнетушащее вещество, обладающее
дополнительно охлаждающим эффектом;
2) пена создает паровой барьер, препятствующий выходу наружу воспламеняющихся паров;
3) пена может быть использована для тушения пожаров класса А, поскольку в ней присутствует вода;
4) пена представляет собой наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями;
5) пена – эффективное огнетушащее вещество для покрытия растекающихся нефтепродуктов;
6) пена способна удерживаться на месте, покрывает горящую поверхность и поглощает теплоту, содержащуюся в тех материалах, которые могли бы вызвать повторное возгорание;
7) применение пены способствует экономному расходу воды и не вызывает перегрузки судовых пожарных насосов.
Ограничения в применении пены:
1) пену нельзя подавать на электрооборудование, находящееся под напряжением;
2) пену нельзя применять для тушения горючих металлов;
3) пену нельзя применять совместно с огнетушащими порошками;
4) пена не годится для тушения пожаров, связанных с горением газов, окислителей.
Кроме того, необходимо помнить, что запас пенообразователя должен быть достаточным для покрытия пеной всей поверхности горящего материала. Также нужен дополнительный запас пенообразователя для замены той пены, которая выгорает, а также для заполнения разрывов, образующихся на ее поверхности.
СО 2 – ДИОКСИД УГЛЕРОДА (УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ)
СО 2 широко применяется в качестве огнетушащего вещества. При температуре 20 о С и давлении 760 мм рт.ст. – это бесцветный газ с кисловатым вкусом и слабым запахом, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Являясь инертным газом, диоксид углерода не поддерживает горения. При введении его в область пламенного горения в количестве до 30% (по объему) он понижает объемное содержание кислорода – до полного прекращения процесса горения. При переходе жидкой углекислоты в газ ее объем увеличивается в 400…500 раз, этот процесс идет с большим поглощением тепла из окружающей среды. Диоксид углерода подается на очаг горения в газообразном виде или в снегообразном состоянии. Он не загрязняет объект тушения и почти не воздействует на него; обладает хорошими диэлектрическими свойствами, достаточно высокой проникающей способностью; не изменяет своих свойств в процессе хранения.
Наибольшей эффект достигается при тушении углекислым газом пожаров в замкнутых объёмах (при объемном пожаротушении). При этом, однако, следует учитывать возможность токсического воздействия углекислого газа на людей.
Применение СО 2 особенно эффективно при тушении следующих пожаров:
Вызванных горением воспламеняющихся масел и жиров;
Связанных с загоранием электрооборудования под напряжением;
Возникших при воспламенении опасных твердых веществ, таких как некоторые
пластмассы – кроме тех, которые сами содержат кислород (например, нитроцеллю-
В машинных помещениях, машинных отделениях, малярных и грузовых насосных
отделениях;
В грузовых помещениях;
На камбузах и в других помещениях, связанных с приготовлением пищи.
При применении углекислого газа для тушения пожаров необходимо учитывать следующее:
1) Углекислый газ не может эффективно использоваться для тушения веществ, содержащих кислород , или окислителей . Не применяется также для тушения горючих металлов и аммиачно-нитратных удобрений .
2) При использовании диоксида углерода для тушения на открытом воздухе атаку на пожар следует начинать с наветренной стороны. При тушении растекающейся жидкости углекислый газ нужно подавать по возможности низко, раскачивающими движениями.
3) Углекислый газ не может охладить горящее вещество до температуры ниже точки его воспламенения. Следовательно, вероятна опасность возникновения повторного возгорания.
4) При заполнении помещения углекислым газом следует поддерживать его концентрацию на заданном уровне. В ограниченном объеме углекислый газ действует медленно (и требует определенного терпения). Если помещение, заполненное углекислым газом, открыть до того момента, когда пожар уже полностью ликвидирован, то поступающий в это помещение воздух может вызвать повторное воспламенение (возгорание), требующее вторичной атаки на пожар. Эту атаку оказывается не всегда возможно провести – из-за уменьшения запаса углекислого газа.
5) При использовании углекислого газа существует опасность удушья для людей при его концентрациях, необходимых для тушения пожара.
Порошковые составы представляют собой мелкодисперсные минеральные соли, обработанные специальными добавками. Такие составы подразделяют на порошки общего и специального назначения.
Порошки общего назначения (тип АВСЕ и тип ВСЕ) могут соответственно тушить жидкие горючие, твердые углеродсодержащие материалы, горючие газы, а также электрооборудование, находящееся под напряжением до 1000 В.
Огнетушащие порошки общего назначения обеспечивают тушение пожара в основном за счет прерывания цепи химической реакции горения и экранирования теплоты излучения. Но нужно помнить, что использование этих порошков позволяет только сбить пламя. Для того, чтобы предотвратить возможность повторных возгораний, необходимо далее использовать воду или пену.
Порошки специального назначения (тип D) применяют для тушения горящих металлов, металлоорганических соединений и гидридов металлов (при пожарах класса D). Тушение осуществляется путем изоляции поверхности горящего материала от доступа кислорода, содержащегося в воздухе.
Существует четыре типа огнетушащих порошков специального назначения, в зависимости от их химического состава.
Следует помнить, что ни один из огнетушащих порошков не обладает охлаждающим эффектом.
При применении для тушения огнетушащих порошков необходимо учитывать следующие сведения:
1). При выпуске огнетушащего порошка в большом количестве он может оказать вредное влияние на находящихся поблизости людей.
2). Огнетушащие порошки не тушат пожаров, связанных с горением материалов, в состав которых входит кислород (окислители).
3). Огнетушащий порошок может повредить электро и электронное оборудование.
4). При тушении горючих металлов, таких как магний, калий, натрий и их сплавов, порошок общего назначения не дает огнетушащего эффекта и даже может ухудшить ситуацию.
Совместимость огнетушащих порошков с другими огнетушащими веществами. Любой огнетушащий порошок можно использовать для тушения пожаров совместно с другими огнетушащими порошками.
Многие виды огнетушащей пены разрушаются под воздействием огнетушащего порошка. На судах, оборудованных системами пенотушения, можно использовать только те огнетушащие порошки, которые совместимы с пеной
Безопасность при применении огнетушащих порошков. Огнетушащие порошки считаются нетоксичными, но при вдыхании они могут вызвать раздражение дыхательных путей и глаз. Поэтому, так же, как и в случае углекислотного тушения, в помещениях, которые могут заполняться огнетушащим порошком, необходимо предусмотреть наличие предупредительных сигналов. Кроме того, если членам экипажа нужно войти в помещение, куда был подан порошок, до окончания проветривания, они должны обязательно воспользоваться дыхательными аппаратами и предохранительными тросами.
Применение огнетушащих порошков очень эффективно для тушения пожаров газа. Но воспламенившиеся газы не следует тушить до тех пор, пока не будет перекрыт их источник
Р А З Д Е Л 7
ТЕМА: СУДОВЫЕ СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
По огнетушащему составу противопожарные системы и средства можно разделить на водяные, пенные, газовые и порошковые.
По принципу тушения различают системы и средства поверхностного и объемного тушения.
| Показатель качества | Название, единица измерения, предельное значение | |
| Огнетушащая способность | Расход порошка, кг/м 2 , на модельный очаг | Определение расхода: для модельного очага 1А пожара класса А (без повторного воспламенения в течение 10 мин); для модельного очага 55 В пожара класса В. Этот порошок должен обеспечивать тушение очага пожара класса С |
| Влажность | Массовая доля влаги, %, не более 0,35 | Определение потери массы образца после сушки при заданной температуре до постоянной массы (термический или эксикаторный метод) |
| Склонность к влагопоглощению и слеживанию | Увеличение массы порошка, %, не более 3; образование комков, %, не более 2 | Определение увеличения массы образца при выдерживании над насыщенным раствором 80%-ной влажности (температура (20 ± 3) °С) в течение 24 ч (эксикаторный метод) |
| Текучесть | Массовый расход в заданных условиях испытаний, кг/с, не менее 0,28; остаток порошка, %, не более 10 | Измерение массового расхода и остатка порошка в испытательном приборе при его истечении под давлением газа |
| Способность к водоотталкиванию | Впитывание капель порошком в заданных условиях | Наблюдение за впитыванием трех капель воды в течение 120 мин |
| Плотность | Кажущаяся, кг/м 3 , не менее 700; при уплотнении, кг/м 3 , не менее 1000 | Определение отношения массы свободно засыпанного и уплотненного вибрацией в течение заданного времени порошка к заданному объему |
| Гранулометрический состав | Количество порошка (фракции) на сите с сетками разных размеров | Ситовой механический (или вручную) анализ на металлических ситах (может выполняться на предприятии, выпускающем продукцию) |
| Химический состав | Основной компонент должен составлять не менее (75 ± 5) % | Химический анализ (выполняется на предприятии, выпускающем продукцию) |
| Пробивное напряжение (для порошков, предназначенных для тушения оборудования, находящегося под напряжением) | Напряжение не менее 5 кВ | Измерение переменного напряжения частотой 50 Гц на электродах ячейки, заполненной уплотненным порошком, при котором наступает пробой искрового промежутка заданной величины |
| Срок хранения | Не, менее 5 лет | Определение продолжительности нахождения порошка в заводской упаковке при условиях, установленных нормативными требованиями при сохранении огнетушащей способности и эксплуатационных свойств |
Наряду с показателями, представленными в таблице, для порошков общего назначения и в зависимости от условий их применения могут устанавливаться и другие дополнительные показатели, представленные ниже.
| Показатель качества | Название, единица измерения | Краткая характеристика метода |
| Транспортабельность | Массовая концентрация порошка в рабочем газе, кг/кг, кг/м 3 | Измерение массы порошка в массе рабочего газа |
| Дальность выброса | Массовый расход порошка по длине струи, кг/м | Определение количества порошка при заданных условиях выброса и его распределение по длине струи |
| Термостойкость | Сохранение исходных характеристик эксплуатационных свойств порошка в диапазоне температур от -50 до +50 °С | Термостатирование порошка в заданном диапазоне температур с последующим определением эксплуатационных свойств (текучесть, влагопоглощение и др.) |
| Коррозионная активность | Изменение массы контрольной пластины из металла при контакте с порошком, г/мм 2 в год | Определение разрушающего действия порошка на изделия из металла, пластмассы (высушенным и влажным) весовым методом |
| Сыпучесть | Объемный расход, м 3 /с, минимальный диаметр, мм | Расчет объема порошка, свободно вытекающего из конусообразного сосуда в единицу времени (метод «воронки») и зависания порошка, вытекающего из конусообразного сосуда (метод «диаметра») |
| Виброустойчивость | Сохранение порошком эксплуатационных свойств после вибрационного воздействия | Определение эксплуатационных и огнетушащих свойств порошка после вибрации в течение 1 ч |
Показатели качества огнетушащих порошков специального назначения
По показателям качества огнетушащие порошки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.
| Показатели | Значение показателя для порошка класса | |||||
| D1 | D2 | D3 (ТИБА) | D1 (ТИБА) | |||
| универсальный | целевой | универсальный | целевой | универсальный | целевой | |
| Кажущаяся плотность неуплотненного порошка, кг/м 3 , не менее | 700 | 700 | 700 | 500 | 700 | 450 |
| Массовая доля, %, не более | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,40 | 0,35 | 0,50 |
| Склонность к влагопоглощению, %, не более | 2,50 | 2,00 | 2,50 | 3,00 | 2,50 | 0,15 |
| Текучесть при массовой доле остатка в огнетушителе, %, не более | 15 | 15 | 15 | 18 | 15 | 21 |
| Текучесть, кг/с, не менее | 0,28 | 0,28 | 0,28 | 0,20 | 0,28 | 0,15 |
| Огнетушащая способность, кг/м 2 , не более | 20 | 12 | 50 | 10 | 50 | 20 |
| Средний срок сохраняемости, лет, не менее | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
Примечания:
- Порошок универсальный предназначен для тушения металлов (их соединений), а также горючих жидкостей, газов, электроустановок под напряжением 1000 В.
- Порошок целевой предназначен только для тушения металлов (их соединений).
- Текучесть, кг/с, определяется по расходу порошка при истечении его из испытательного прибора под давлением рабочего газа.
- Текучесть при массовой доле остатка в испытательном приборе (огнетушителе), %, определяется по остатку порошка в нем после испытаний.
- Огнетушащая способность определяется по массе порошка на единицу открытой поверхности модельного очага пожара. В качестве горючего используются: порошок магния фрезерованный с содержанием основного компонента 98,5 % – класс пожара B1; металлический натрий с содержанием основного компонента 99,6 % – класс пожара D2; триизобутилалюминий (ТИБА) или его раствор в толуоле (содержание ТИБА – 40 % об. – класс пожара DЗ).
Огнетушащая способность (эффективность) порошка
Огнетушащие свойства порошка, согласно ГОСТ 53280, прежде всего характеризуются таким показателем, как огнетушащая способность. Этот государственный стандарт определяет ее количественным параметром веществ, применяемых методов, устройств, используемых для таких целей.
В нормах, например, в ГОСТ 53286 встречается и несколько иное, более конкретное определение огнетушащей способности порошков как возможности ликвидации модельных очагов пожара по площади и/или в объеме.
Для справки: модельным очагом считается пожар установленной, определенной формы, размеров.
Подробнее отдельная статья:
Порошки, что предназначены для ликвидации пожаров класса А – должны тушить модельный очаг 1А; для классов В, С – очаг 55 В при расходе не больше 1 кг/м 3 .
Выбор конкретного вида, типа порошка для ликвидации пожаров по прямо зависит от его огнетушащей способности:
- Пожар класса А – огнетушащий порошок типа АВСЕ.
- В, С – АВСЕ и ВСЕ.
- D – порошок спецназначения типа D.
- Е – АВСЕ.
Для обеспечения эффективности тушения твердых материалов, легких, щелочных металлов, их соединений, в т.ч. органических, используют порошки, предназначенные для спокойной подачи на горящую поверхность; для ликвидации горения жидкостей, газов – порошки объемного тушения.
К важным характеристикам, касающихся огнетушащей способности, эффективности использования порошков в устройствах, установках, системах локализации, ликвидации очагов пламени; при длительном хранении, в т.ч. как запаса для , модулей пожаротушения, восполнения объема в установках также относят:
- Текучесть, что обеспечивает расход массы порошка через отверстия элементов оборудования пожаротушения под давлением выталкивающего агента в единицу времени. Это параметр не должен быть меньше 0,28 кг/с, а остаточная масса внутри устройства – огнетушителя, модуля, расходной емкости порошковой установки АУПТ не должна превысить 10% от начального веса огнетушащего вещества.
- Пробивное диэлектрическое напряжение, которым считается минимальное напряжение электрического тока, что приводит к пробою через диэлектрик; в данном случае, подаваемый на тушение порошок. Для порошков, предназначенных для подавления пожаров класса Е – в электроустановках, оно должно составлять не меньше 5 кВ.
- Кажущаяся плотность. Она определяется отношением массы порошка к объему, что он занимает. Этот показатель должен быть для неуплотненного порошка – не меньше 700 кг/м 3 , для уплотненного – не менее 1 тыс. кг/м 3 .
- Способность к отталкиванию воды определяют, как отсутствие впитывания капель воды в течение 2 часов.
- Склонность к поглощению влаги при длительных неблагоприятных условиях хранения – прирост массы порошка не больше 3 %.
- Массовую долю влаги, которая не должна превышать 0,35 %.
- Способность к слеживанию. Так называют физический процесс, что приводит к слипанию порошка в комки или сплошной массив, под любым внешним воздействием, включая перепады температуры, влажность воздушной среды. Общий вес комков, конгломератов порошка не должна быть больше 2 % от всей массы.
- Срок сохранности, определяемый календарной продолжительностью хранения в заводской упаковке без изменения параметров качества, что указаны в нормах, сопроводительной технической документации компании производителя; но не меньше 5 лет.
На огнетушащую способность смесей общего назначения сильно влияет размер частиц. Чем тоньше помол огнетушащего вещества, тем выше его эффективность, для специальных порошков такой зависимости не существует.
При , снаряженных порошком, показателем огнетушащей способности принимают его массу, требуемую для подавления единицы S поверхности, что горит открытым пламенем; или всего очага пожара, что принят нормами модельным.
Говоря в общем об огнетушащей способности, следует отметить, что порошки являются универсальным эффективным , а для класса D – единственным; что делает в ряде случаев их использование незаменимым не только в цехах промышленных производств, но и на объектах инженерной инфраструктуры, складского, общественного назначения, транспорте.
Недостатки и преимущества огнетушащих порошков
Несмотря на универсальность, востребованность этого вида огнетушащих веществ при его использовании был выявлен ряд недостатков:
- Невозможность использования порошковых огнетушителей, автоматических установок, автономных модулей для подавления возгораний некоторых видов дорогостоящей электронной аппаратуры, электрооборудования, которые могут выйти из строя, быть серьезно повреждены из-за попадания мельчайших частиц огнегасящего агента внутрь корпусов, шкафов, что вызывает короткое замыкание контактных элементов, изделий, устройств.
- Порошковые системы тушения требуют предварительной эвакуации сменного персонала, посетителей, зрителей, покупателей из защищаемых помещений, что приводит к удорожанию комплекта оборудования, включения в него элементов СОУЭ ; к организационным сложностям по безопасному выводу людей из зданий.
- Порошковые переносные, передвижные огнетушители следует использовать на открытом воздухе, например, для тушения моторных отсеков различных транспортных средств, в цехах промышленных предприятий, складских комплексах; не рекомендовано использовать их для защиты помещений с объемом меньше 40 м 3 из-за резкого ухудшения видимости, негативного воздействия для дыхания людей.
- Огнетушащие порошки в отличие от воды, пены, хладонов, углекислоты, используемых в , и в аналогичных им системах АУПТ, не охлаждают строительные конструкции зданий, корпуса технологического оборудования, нагретые в ходе процесса горения, развития очага пожара, что часто приводит к повторным возгораниям.
- Это требует дополнительного вмешательства сотрудников пожарных подразделений, членов ДПД для окончательной ликвидации огня; или создания, установки , последовательно использующих огнегасящие порошки, газы, пену, тонкораспыленную воду.
- Использование порошкового пожаротушения исключает использование систем дымоудаления, что затрудняет эвакуацию людей из защищаемых помещений.
В целом проблемы при использовании порошкового способа тушения пожара: практически полная потеря видимости, следовательно, невозможность нахождения ; трудности с дыханием в помещениях, наполненных взвесью мельчайших частиц огнетушащего вещества в воздухе; неизбежная паника.
Все это нормативно исключает использование порошковых АУПТ на объектах – в помещениях, зданиях, их , из которых невозможна эвакуация до автоматического пуска установок; или в них находится по штатному расписанию, расчетным данным больше 50 человек.
Тем не менее эти минусы не умаляют преимущества использования огнетушащих порошков:
- Возможность тушения всех классов пожаров, что невозможно при использовании других огнегасящих веществ.
- Использование порошковых устройств в неотапливаемых помещениях, на различных транспортных средствах в условиях резких перепадов температуры воздуха, что действительно важно в условиях жесткого климата на большей части территории России.
- Большой срок эксплуатации порошковых устройств до перезарядки, что сокращает расходы заказчиков, покупателей такого вида оборудования.
Баланс плюсов и минусов огнетушащих порошков при их правильном использовании на практике явно склоняется в пользу преимуществ их применения.
Состав огнетушащего порошка
Он состоит из следующих компонентов: негорючей основы, составляющей до 95% массы; добавок – антиоксидантов, гидрофобизаторов, депрессантов, других целевых добавок, используемых в огнетушащих порошках общего, спецназначения.
Для негорючей основы используют тонкомолотые бикарбонаты, хлориды щелочных металлов, фосфорно-аммонийные соли, сульфаты, окись алюминия; силикагель с наполнением его внутренней структуры хладонами.
Согласно ГОСТ 53280-2009 минеральные компоненты, специальные добавки, входящие в рецептуру огнетушащих порошков, должны соответствовать с отклонениями не больше 5–10% от массового состава по техническим условиям компаний производителей. При этом не допускается совместное использование в одном составе бикарбонатов, фосфорно-аммониевых солей; необходимо указывать содержание хлоридов при их использовании в рецептуре.
Все производимые в России, поставляемые из-за рубежа огнетушащие порошки подлежат проведению сертификационных испытаний для установки их соответствия нормам, утвержденным техническим условиям производителя.
Утилизация огнетушащих порошков
В которых в качестве огнегасящего вещества используется порошок, составляют:
- При нормальных условиях содержания в теплых, а также неотапливаемых помещениях – раз в 5 лет.
- При эксплуатации на различных транспортных средствах – в кабинах, багажниках, кузовах легковых, грузовых автомашин; специальной дорожной, погрузочной техники; на подвижном железнодорожном составе; речных, морских судах – раз в два года.
Снаряженных огнетушащим порошком, имеет свою специфику. Их проводят в соответствии с требованиями СП 9.13130-2009, что подразумевает не сбрасывание списанного огнетушащего порошка на свалку, сброса, смыва в канализацию; а использование вторсырьем для производства удобрений, моющих средств, нейтрализующих агентов для кислой среды в промышленных сточных водах.
Регенерация огнетушащих порошков
Если или проверка огнетушащих, эксплуатационных свойств порошка, используемого для зарядки автоматических, автономных установок подавления пожаров, показало, что он не соответствует техническим условиям, изложенным в сопроводительной технической документации; то при накоплении соответствующего значительного объема, непригодного к дальнейшему использованию, огнегасящего средства, он может быть не утилизирован, а направлен на регенерацию на заводы компаний производителей.
Заключение на огнетушащий порошок, прошедший регенерацию, т.е. полное восстановление своих свойств, служит основанием для его использования в качестве зарядов для огнетушителей, модулей, установок тушения огня.
Марки огнетушащих порошков
Наиболее широко распространены порошки на основе бикарбоната натрия и фосфорно-аммонийных солей. В России налажен выпуск порошков для тушения пожаров всех классов. Как следует из таблицы, каждый порошок имеет определенную область применения. Предпочтение, естественно, отдается порошкам общего назначения, как наиболее востребованным на практике. Например, порошки класса АВС на фосфорно-аммонийной основе, которые имеют широкий диапазон применения, прежде всего эффективны при ликвидации пожаров класса А1. Они, кроме способности тушить пламя в газовой фазе, обладают свойством плавиться в пламени и растекаться по горящей поверхности твердых материалов, образуя сплошную защитную пленку, надежно изолируя поверхность от доступа воздуха. Для тушения жидкостей и газов более эффективны порошки на основе бикарбоната натрия и хлорида калия.
| Марка порошка | Класс пожара | Технические условия | Основной компонент |
| ПХК | B, C, D | 10968286-06-94 | Хлорид калия |
| ПСБ-ЗМ | В, С, Е | 2149-017-10968286-95 | Бикарбонат натрия |
| ПГХК «Завеса» | В, С, D, Е | 84-07509103.452-96 | Хлорид калия |
| Пирант-А | А, В, С, Е | 21 49-01 0-0020391 5-97 | Фосфаты аммония |
| П-2АПМ, П-2АП | А, В, С, Е | У 6-05766362.001-97 | Тоже |
| Вексон-АВС | А, В, С, Е | 21 49-028- 1 0968286-97 | Тоже |
| П-ФКЧС-2 | А, В, С, Е | 21 49-084- 1 0964029-98 | Аммофос |
| П-АГС | А, В, С, Е | 2149-001-00159158-99 | – |
| П-ФКЧС-2 | В, С, Е | 2149-131-10964029-00 | Бикарбонат натрия |
| Вексон-ВС 60 | В, С, Е | 2 1 49-086- 1 0968286-00 | Тоже |
| Вексон-ВС 90 | В, С, Е | 2149-031-10968286-00 | Тоже |
| ИСТО | А, В, С, Е | 2149-001-54572789-00 | Аммофос |
| Феникс АВС-40 | А, В, С, Е | 2149-005-18215408-00 | Тоже |
| Феникс АВС-70 | А, В, С, Е | 2149-005-18215408-00 | Тоже |
| ПО-ПТМ | А, В, С, Е | 4854-00156762762-01 | Тоже |
| Волгалит | А, В, С, Е | 2149-001-57847408-04 | Тоже |
| Иркут | А, В, С, Е | 2149-002-51518690-14 | – |
Более подробно остановимся на характеристиках достаточно нового огнетушащего порошка «Иркут» , приобрести который можно у ООО «Всероссийское добровольное пожарное общество» (г. Омск).
Этот порошок предназначен для тушения пожаров классов во всех климатических зонах при температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 50 °С, в составе всех средств порошкового пожаротушения и от минус 60 °С до плюс 90 °С.
| № п/п | Наименование показателя | Требование и норма по ТУ |
| 1 | Кажущаяся плотность неуплотнённого порошка кг/м | Не менее 800 |
| 2 | Кажущаяся плотность уплотненного порошка кг/м 3 | Не менее 1000 |
| 3 | Гранулометрический состав (массовая доля остатка порошка): | |
| на сетке N1
на сетке N 01, %, не более прошедшего через сетку N 005,%, не менее |
Отсутствует |
|
| 4 | Массовое содержание влаги, % | Не более 0,35 |
| 5 | Увеличение массы при испытаниях на склонность к влагопоглощению, % | Не более 3 |
| 6 | Масса комков при испытаниях на склонность к слеживанию по отношению к массе образца, % | Не более 2 |
| 7 | Время, характеризующее способность порошка к водоотталкиванию, мин. | Не менее 240 |
| 8 | Текучесть порошка, кг/с | Не менее 0,28 |
| 9 | Срок сохраняемости, лет | Не менее 10 |
В настоящее время применяются пять типов огнетушащих порошков общего назначения. Аналогично другим огнетушащим средам огнетушащие порошки могут использоваться в стационарных системах и в переносных, а также стационарных огнетушителях.
Бикарбонат натрия. Это один из основных огнетушащих порошков. Он находит широкое применение в связи с тем, что является самым экономичным из всех существующих. Он особенно эффективен при тушении пожаров животных жиров и растительных масел, поскольку вызывает химические изменения в этих веществах, превращая их в невоспламеняющееся мыло. Поэтому бикарбонат натрия применяется при тушении пожаров на камбузах, в вытяжных колпаках и вентиляционных каналах. При использовании бикарбоната натрия всегда нужно помнить о возможности обратного выброса пламени на поверхность горящего масла.
Бикарбонат калия. Этот огнетушащий порошок первоначально был разработан для использования в сдвоенных системах с "легкой водой", но в настоящее время он, как правило, используется самостоятельно. Было установлено, что он очень эффективен при тушении пожаров жидкого топлива. Применение бикарбоната калия позволяет успешно предотвращать обратный выброс пламени. Этот порошок стоит дороже бикарбоната натрия.
Хлорид калия. Это огнетушащий порошок, который совместим с пеной на протеиновой основе. Его огнетушащие качества примерно равноценны качествам бикарбоната калия, единственный недостаток заключается в том, что после его применения для тушения пожаров возможно появление коррозии.
Смесь мочевины и бикарбоната калия. Этот порошок, разработанный в Англии и состоящий из мочевины и бикарбоната калия, согласно характеристике НАПЗ, является наиболее эффективным из всех испытанных огнетушащих порошков. Однако он не нашел широкого применения, ввиду высокой стоимости.
Фосфат аммония. Этот порошок является универсальным, поскольку может успешно применяться при тушении пожаров классов A, B и C. Соли аммония разрывают цепную реакцию пламенного горения. Фосфат превращается при повышении температуры, вызванной пожаром, в метафосфорную кислоту - стекловидное плавкое вещество. Кислота покрывает твердые поверхности огнезадерживающим слоем, поэтому это огнетушащее вещество может применяться для тушения пожаров, связанных с горением обычных горючих материалов, таких как древесина и бумага, а также пожаров воспламеняющихся нефтепродуктов, газов и электрооборудования. Но что касается пожаров, очаги которых расположены на значительной глубине, то этот порошок позволяет только взять пожар под контроль, но не обеспечивает полного тушения.
Для окончательной ликвидации такого пожара требуется тушение водой. Вообще всегда следует помнить о целесообразности иметь под рукой раскатанный пожарный рукав, которым можно воспользоваться в качестве дополнительного средства при использовании порошкового огнетушителя.
Огнетушащий эффект порошков
Огнетушащие порошки обеспечивают тушение пожара за счет охлаждения, объемного тушения, экранирования теплоты излучения и прерывания цепной реакции горения.
Охлаждение. Ни один из огнетушащих порошков не обладает большим охлаждающим эффектом, но некоторое охлаждение порошки обеспечивают благодаря тому, что имеют более низкую температуру, чем горящий материал, и теплота передается от более горячего вещества к более холодному порошку.
Объемное тушение. Когда огнетушащий порошок вступает в химическую реакцию с горящим материалом, при воздействии теплоты образуется двуокись углерода и пары воды, которые разбавляют пары горючего топлива и воздух, окружающий пожар. В результате создается определенный эффект объемного тушения.
Экранирование теплоты излучения. При подаче огнетушащего порошка в зону горения образуется непрозрачное облако. Оно уменьшает количество теплоты, излучаемой в направлении очага пожара, т.е. поглощает часть той теплоты, которая необходима для поддержания горения. Уменьшается количество образующихся паров горючего вещества и интенсивность пожара снижается.
Прерывание цепной реакции. Огнетушащий порошок и некоторые другие огнетушащие вещества (например, хладоны) воздействуют на цепные реакции. Предполагается, что это происходит за счет уменьшения способности частиц молекул соединяться друг с другом. Молекулы самого порошка могут соединяться с частицами молекул горючего вещества и кислорода, в результате чего горючее вещество не может окисляться. Хотя суть происходящего при этом процесса полностью еще не установлена, ясно, что прерывание цепной реакции лежит в основе огнетушащего эффекта порошков.
Применение огнетушащего порошка
Огнетушащий порошок, представляющий собой первично-кислый фосфат аммония, используется для тушения пожаров классов A, B и C и их сочетаний. Но, как было указано ранее, такой порошок позволяет только взять пожар класса A под контроль, а не потушить его, так как очаг этого пожара находится очень глубоко и для борьбы с пожаром требуется дополнительное средство, например водяной пожарный рукав.
Все огнетушащие порошки могут использоваться для тушения следующих пожаров:
- вызванных горением воспламеняющихся масел и консистентных смазок;
- связанных с загоранием электрооборудования;
- в вытяжных колпаках, вентиляционных каналах и плитах на камбузах и диетических кухнях;
- поверхностях тканей в кипах;
- возникших при воспламенении некоторых горючих твердых веществ, таких как пек, нафталин и пластмассы (кроме тех, которые сами содержат кислород);
- в машинных помещениях, машинных отделениях, малярных и инструментальных кладовых.
Ограничения в применении огнетушащих порошков
- Выпуск большого количества огнетушащего порошка может оказать вредное влияние на находящихся поблизости людей. Образующееся непрозрачное облако может значительно ухудшить видимость и затруднить дыхание.
- Как и другие огнетушащие среды, не содержащие воды, огнетушащие порошки не тушат пожаров, связанных с горением материалов, в состав которых входит кислород.
- Огнетушащий порошок может оставить изолирующий слой на электронном или телефонном оборудовании, влияющий на работу этого оборудования.
- При тушении горючих металлов, таких как магний, калий, натрий и их сплавы, порошок общего назначения не дает огнетушащего эффекта, а в некоторых случаях может вызвать бурную химическую реакцию.
- В местах, где имеется влага, огнетушащий порошок может вызвать коррозию или деформацию поверхности, на которой он осаждается.
Совместимость с другими огнетушащими веществами. Любой огнетушащий порошок можно использовать для тушения пожара совместно с другими огнетушащими порошками. Но разные порошки не следует смешивать в одной емкости, так как некоторые из них имеют кислотную основу, другие щелочную и их перемешивание может вызвать повышение давления в емкости или образование крупных комков.
Многие виды огнетушащей пены разрушаются под воздействием огнетушащего порошка. Но "легкая вода" может применяться в сдвоенной системе совместно с бикарбонатом калия. В этой системе к двум стволам прокладывают рукава от цистерны "легкой воды" и огнетушащего порошка. "Лёгкую воду" можно направлять на пожар из одного ствола, а порошок из другого отдельно или одновременно. На судах, оборудованных системами пенотушения, могут использоваться только огнетушащие порошки, совместимые с пеной.
Безопасность
Огнетушащие порошки считаются нетоксичными, но при вдыхании они могут вызвать раздражение дыхательных путей. Поэтому, так же как и в случае углекислотного тушения, в помещениях, которые могут заполняться огнетушащим порошком, необходимо предусмотреть предварительные сигналы. Кроме того, если членам экипажа нужно войти в помещение, куда был подан порошок, до окончания проветривания, они должны обязательно воспользоваться дыхательными аппаратами и сигнальными тросами.
Применение огнетушащих порошков очень эффективно для тушения пожаров газа. Воспламенившиеся газы нужно тушить тогда, когда будет перекрыт источник газа.