Научная статья на тему 'Inhibition effect of chemical compounds in selected extinguishing agents'

Inhibition effect of chemical compounds in selected extinguishing agents Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
88
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Safety & Fire Technology
Область наук
Ключевые слова
ПРОЦЕССЫ СЖИГАНИЯ / ПРОЦЕССЫ ГАШЕНИЯ / РАДИКАЛЫ / ИНГИБИЦИЯ / ГАСЯЩАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ / МЕХАНИЗМЫ ГАШЕНИЯ / ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ / ГАСЯЩИЕ СРЕДСТВА / COMBUSTION / EXTINGUISHING / RADICAL / INHIBITION / EXTINGUISHING EFFICIENCY / CHEMICAL COMPOUNDS / EXTINGUISHING AGENTS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Wilczkowski Stefan

В статье было представлено в очерке актуальное состояние знаний, касающееся процессов сжигания горючих материалов и механизмы противоположных процессов. Противоположные процессы это конечно способы гашения пламени. Обсуждение этих процессов ограничено к стрефе сжигания, но с особенным учитыванием ингибиторных действий. Были обсуждены также ингибиторные свойства избранных химических соединений

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article outlines the current state of knowledge about combustion processes of inflammable materials and mechanisms of opposing processes. Obviously, the opposing processes are the ways of extinguishing flames. Describing these processes was limited to the combustion area but specially taking into consideration the inhibition effect. The inhibition properties of several salts and chemical compounds were discussed.

Текст научной работы на тему «Inhibition effect of chemical compounds in selected extinguishing agents»

dr inz. Stefan WILCZKOWSKI CNBOP

DZIALANIA INHIBICYJNE WYBRANYCH ZWI^ZKOW CHEMICZNYCH STOSOWANYCH W SRODKACH GASNICZYCH

Inhibition effect of chemical compounds in selected extinguishing agents

Streszczenie

W artykule przedstawiony zostal w zarysie aktualny stan wiedzy dotycz^cy procesow spalania materialow palnych i mechanizmy procesow przeciwstawnych. Procesy przeciwstawne to oczywiscie sposoby wygaszania plomieni. Omawianie tych procesow ograniczono do strefy spalania, ale ze szczegolnym uwzgl^dnieniem dzialan inhibicyjnych. Omowione zostaly wlasciwosci inhibicyjne wybranych soli i zwi^zkow chemicznych.

Summary

The article outlines the current state of knowledge about combustion processes of inflammable materials and mechanisms of opposing processes. Obviously, the opposing processes are the ways of extinguishing flames. Describing these processes was limited to the combustion area but specially taking into consideration the inhibition effect.

The inhibition properties of several salts and chemical compounds were discussed.

Slowa kluczowe: procesy spalania, procesy gaszenia, rodniki, inhibicja, efektywnosc gasnicza, mechanizmy gaszenia, zwi^zki chemiczne, srodki gasnicze;

Key words: combustion, extinguishing, radical, inhibition, extinguishing efficiency, chemical compounds, extinguishing agents;

Wstçp

Poszukiwanie nowych, skuteczniejszych sposobów zwalczania pozarów jest przedmiotem ustawicznego zainteresowania ochrony przeciwpozarowej. Waznym elementem tych poszukiwan s^. srodki gasnicze o lepszej skutecznosci i szerszym zakresie stosowania.

Efektywnosc gasnicza srodków gasniczych jest natomiast glównym elementem dynamizj-cym rozwój badan zmierzaj^cych do tego celu. Warunkiem niezbçdnym do uzyskania postçpu w tych badaniach jest poglçbianie wiedzy o mechanizmach spalania i inhibicji. Mimo prawie stuletnich prac, badacze i naukowcy odkrywaj^. w tej dziedzinie wci^z nowe mozliwosci. Jest to, zatem proces ci^gly, tak jak procesem ci^glym jest udoskonalanie i unowoczesnianie calej ochrony przeciwpozarowej.

Badania nad popraw^. efektywnosci gasniczej srodków gasniczych s^. tylko jedn^. z wielu dróg prowadz^cych do lepszej ochrony ludnosci i ich mienia, nie mniej wazn^.

Spalanie

Nie mozna próbowac opisywac mechanizmów gaszenia inhibicyjnymi srodkami gasniczymi bez omówienia, chociazby w zarysie, samych procesów spalania.

Palenie i pozary byly w zakresie zainteresowania ludzkosci od zarania dziejów, a badacze i naukowcy zajmowali siç t^. problematyk^. od dawna i zajmuj^ do dnia dzisiejszego.

Ci dawniejsi to: R. Boyle, J. Dalton J. Rey, A.S. Margraf, J. Priestley,

M. W. Lomonosow, L.B. Guyton de Moreau, A. Fourcroy.

Juz w 1772 r. Francuz Antoine Laurent Lavoisier prowadzil laboratoryjne badania nad spalaniem. Udowodnil swoimi doswiadczeniami, ze tlen l^czy siç ze spalaj^cymi siç substancjami. W 1777 roku oglosil wlasn^. teoriç spalania, w której sformulowal twierdzenie, ze „przyroda nie tworzy nic z niczego i materia nie moze gin^c" znane jako zasada zachowania masy.

Kolejny badacz, Rosjanin Nikolaj Siemionow, znacznie pózniej bo juz w XX wieku, zajmuj^c siç procesami spalania, opracowal znacz^c^. w tym czasie, teoriç, zgodnie z któr^, „proces palenia polega na reakcjach lancuchowych palnych reagentów". Za te i inne naukowe prace Siemionow w 1957 otrzymal, wraz z innym badaczem, naukow^ nagrodç Nobla.

To zaledwie kilka nazwisk z ogromnej listy historii nauki o próbach doglçbnego poznania procesów spalania i gaszenia. Dzisiaj na ten temat wiemy znacznie wiçcej, chociaz nie wszystko. Wiemy, ze znajduj^ce siç w strefie spalania reagenty w postaci mieszaniny palnych gazów i par zwi^zków organicznych, a takze wielu zwi^zków nieorganicznych, zmieszanych z tlenem

z powietrza, po zainicjowaniu odpowiedniej wartosci zaplonem, wywoluj^ powstanie plomieni i w konsekwencji kolejne fazy rozwojowe pozaru.

Zachodz^ce w plomieniu chemiczne reakcje typu osydoredukcyjnego powoduj^. wytworzenie specyficznych dla pozarow warunkow ekstremalnych. W tych ekstremalnych, zwlaszcza energetycznie, warunkach powstaj^. rodniki, a wysoka temperatura jest tym elementem, ktory w sposob istotny sprzyja ich powstawaniu.

Dobrym przykladem przebiegu procesu spalania jest proces spalania wodoru.

Po zapocz^tkowaniu reakcji przez impuls energetyczny przebieg tej reakcji jest nastepuj^cy:

OH + H7^Hx0 +H

O + H. -> OH + H OH ± H. ^ H. + H OH + H.+H

Reasumuj^c: H —■ 2HtQ + 3 H

Jeden rodnik wodorowy po cyklu reakcji daje w koncowej fazie az trzy nowe rodniki wodorowe zdolne do aktywnego oddzialywania na kolejne cz^steczki, w tym obojetne, co stanowi kolejny etap w lancuchowym procesie spalania.

Kolejnym przykladem lancuchowej reakcji spalania jest spalanie metanu. W wysokiej temperaturze plomieni metan ulega czesciowemu rozkladowi z wydzieleniem rodnika wodorowego, a jednoczesnie jest atakowany przez znajduj^ce sie w jego otoczeniu inne rownie agresywne rodniki.

Proces ten mozna zapisac w sposob nastepuj^cy:

+ff

CHA^CH3 + H

+OH

CHA—>CH3 +H.0 +fi

CHA -»CH3 + Hs + 0

CHA^CH3±0H

I dalsze reakcje:

+CH- +OH

CHS —*Ca Ht Hs + H70

C.HS-^C.4 + H7 CsH^Ca + HCO

Proces spalania toczy si? dalej.

Rodniki

Rodniki, albo wolne rodniki, wyst?pu¡3. w strefie spalania i s^. produktami posrednimi mi?dzy kolejnymi reakcjami chemicznymi. S3. to albo wolne atomy, albo fragmenty cz^steczek i s^. z reguly wynikiem dlugiego szeregu przemian w procesie o charakterze endotermicznym.

Bardzo dobr^, zdaniem wielu badaczy, jest wspólczesna dose precyzyjna definicja rodników, która mówi, ze wolny rodnik to atom lub grupa atomów dysponuj^cych jednym elektronem o nieskompensowanym spinie elektronowym.

Mozna tez w uzupelnieniu tej definicji podae, ze rodniki z reguly dysponuj^. jedn^. nienasycon^. wartosciowosci^. chemiczn^, a ponadto zdarza si? tez, ze cz^steczka zawiera dwa niesparowane elektrony.

Rodniki z uwagi na sw^. duz^. aktywnose s^. tworami bardzo nietrwalymi i natychmiast wchodz^. w kolejne reakcje z innymi podobnymi cz^steczkami, ale tez mog^. reagowae z oboj?tnymi cz^steczkami chemicznymi, rozrywaj^c je.

Warunkiem powstawania nowych rodników jest wi?c odpowiednia energia zdolna do rozrywania wi^zan chemicznych.

Podwyzszenie sredniej energii cz^steczek przez podgrzanie strefy spalania od kilkuset do 1000°C i wi?cej jest wystarczaj^cym warunkiem, by w wielu cz^steczkach pop?kaly wi^zania, zwlaszcza wi^zania slabe, a cz^steczki przeksztalcone zostaly w wolne rodniki lub wolne atomy. W kolejnosci wolne rodniki przeksztalcaj^. si? w cz^steczki wieloatomowe, a wolne atomy w cz^steczki dwuatomowe i wi?ksze. Rodniki mog^. tez z powrotem rekombinowae na nowe cz^steczki.

Z tego wynika, ze spalanie, co nalezy podkreslie, przebiega etapami, w których udzial bior^ wysoko energetyczne atomy i mniejsze lub wi?ksze fragmenty cz^steczek chemicznych.

Spalanie mozna tez zdefiniowae jako „proces fizyko-chemiczny przebiegaj^cy z wydzielaniem ciepla i swiatla", st^d widoczny plomien.

Szybkose spalania uzalezniona jest od warunków panuj^cych w strefie spalania,

a zwlaszcza uzalezniona jest od temperatury.

Zaleznose szybkosci spalania od temperatury podal Arrhenius i jest ona zgodna jego równaniem:

Ea/RT

k k0x e

Gdzie:

Ea - energia aktywacji (J/mol),

R -stala gazowa (8,314 J/K x mol),

T - temperatura (K), ko stala szybkosci ( s"1)

W plomieniach, w wyniku zachodz^cych reakcji, mog^. znajdowae siç bardzo rózne rodniki, na co oczywiscie ma wplyw sklad wyjsciowy materialu palnego. Przykladowo w plomieniach pal^cych siç wçglowodorow wystçpuj^ takie rodniki jak: H, O, OH, HC2, CH czy

CH3.

Podane wyzej informacje dotycz^ce procesów spalania uwzglçdnialy sytuacjç, w której wszystkie skladniki bior^ce udzial w spalaniu wystçpuj^. w tej samej postaci, w postaci gazowej, a wiçc byly to uklady homogeniczne.

Do tej postaci materialy palne, w zaleznosci od stanu skupienia, s^. doprowadzane w rózny sposób: stale materialy palne poprzez rozklad pirolityczny, ciekle przez odparowanie, a gazowe ten stan juz posiadaj^.

Inhibicja

Powazne prace badawcze dotycz^ce poznawania mechanizmów oddzialywania proszków i halonów gasniczych na procesy spalania prowadzone byly (i s^. nadal) od lat szesedziesi^tych ubieglego stulecia. Z licznych publikacji na ten temat wynika, ze proszki gasnicze i halony s^. bardzo efektywnymi srodkami gasniczymi. Te dobre efekty gasnicze proszki i halony, a obecnie zamienniki halonów, zawdziçczaj^. wlasciwosciom inhibicyjnym.

Inhibitorami procesów spalania w proszkach gasniczych sq rozdrobnione sole nieorganiczne zawierajqce w swym skladzie odpowiednie metale alkaliczne.

Wracaj^c do proszków gasniczych nalezy podkreslie, iz z wielu róznych soli posiadaj^cych wlasciwosci inhibicyjne jest tylko kilka, w których te wlasciwosci s^. szczególnie mocno zaznaczone, a mianowicie s^. to: kwasny wçglan sodowy (NaHCO3), kwasny wçglan

potasowy (KHCO3) i szczawian potasowy 0t).

Badania porównawcze wskazuj^, ze efektywnosc gasnicza soli okreslonych metali z tym samym anionem jest rózna i rosnie w nast?puj^cej kolejnosci:

Li < Na < K < Rb

Stwierdzono równiez, ze skutecznosc gasnicza zwi^zków tego samego metalu zwi^zanego z róznymi anionami tez jest rózna i zmniejsza si? w sposób nast?puj^cy:

szczawian > cyjan > wgglan > jodek > bromek > chlorek > siarczan > fosforan

Z powyzszych zestawien wysnuc mozna szereg interesuj^cych spostrzezen i wniosków. Mi?dzy innymi takze ten, ze najbardziej skutecznym proszkiem gasniczym bylby proszek zawieraj^cy w swym skladzie szczawiany.

Wysoka skutecznosc gasnicza szczawianów wynika z faktu, ze zwi^zek ten w wysokiej temperaturze plomieni ulega rozkladowi wydzielaj^c duze ilosci dwutlenku w?gla, który rozciencza stref? spalania, przy jednoczesnym oddzieleniu si? dwóch aktywnych atomów metalu, które przeciez równiez bior^. udzial w wychwytywaniu rodników i hamowaniu procesów spalania.

Przebieg tej reakcji jest nast?puj^cy:

o = C — Me@\ @0 = C — Me) ^2 Me + 2C03

Z uwagi jednak na bardzo silne wlasciwosci toksyczne, szczawiany nie mog^. byc stosowane do produkcji proszków gasniczych.

Bardzo skutecznym proszkiem gasniczym, to kolejny wniosek, bylby proszek zawieraj^cy w swym skladzie rubid (Rb). Jednak ten metal, z uwagi na bardzo wysok^ cen?, tez nie znalazl si? wsród surowców stosowanych przy produkcji proszków przeznaczonych do gaszenia pozarów.

Kolejny wniosek to ten, ze proszek gasniczy zawieraj^cy w swym skladzie potas (K), w pol^czeniu z kwasnym w?glanem powinien byc bardzo skuteczny przy gaszeniu ognia i tak wlasnie jest.

Proszek zawieraj^cy kwasny w?glan potasu (KHCO3) jest jednym z najbardziej efektywnych i skutecznych proszków gasniczych. Na skutecznosc gasniczy proszku ma wplyw

jego rozdrobnienie. Logicznie dedukjc, im proszek jest bardziej rozdrobniony, tym jego efektywnose gasnicza powinna bye wyzsza. Zjawisko to mozna byloby wytlumaczye w nastçpuj^cy sposób: im proszek jest bardziej rozdrobniony, tym jego ogólna, sumaryczna po wierzchnia wszystkich ziarenek jest znacznie wiçksza, a tym samym powierzchnia kontaktu miçdzy proszkiem a wolnymi rodnikami w plomieniu jest bardziej ulatwiona. Ponadto mniejsze ziarenka proszku w wysokiej temperaturze plomieni powinny rozpadae siç szybciej i szybciej odparowywae, a tym samym latwiej uwalniae wolne metale co powinno skuteczniej neutralizowae wiçksz^. liczbç wolnych rodników. Proces spalania zostalby skutecznie wyhamowywany.

Jednak w praktyce okazuje siç, ze zbyt daleko posuniçte rozdrobnienie ziarenek nie sprzyja dobremu gaszeniu. Zbyt male ziarenka proszku s^. porywane przez wznosz^ce siç gor^ce strumienie rozgrzanych gazów, unoszone na zewn^trz i nie biorç udzialu w procesie gaszenia. Musi wiçc bye zachowany pewien kompromis, proszek powinien bye rozdrobniony ale do pewnej granicy. Dalsze jego rozdrobnienie spowoduje mniejsz^. penetracjç w gl^b strefy spalania.

Badania eksperymentalne wykazaly, ze najskuteczniej gasz^. proszki, oczywiscie o tym samym skladzie chemicznym, które posiadaj^. duz^. frakcjç ziaren o wielkosci od 15 do 35 mikrometrów. Powyzsze uwagi dotycz^. rozdrobnienia proszku, wielkosci ziaren i ich wplywu na skutecznose gasniczy proszków przeznaczonych do gaszenia pozarów grupy „B” i „C”.

W przypadku proszków przeznaczonych do gaszenia pozarów grupy „A” i „D” wielkose ziaren nie odgrywa tak znacz^cej roli, gdyz wplyw inhibicji w procesie gaszenia tych grup pozarów jest znikomy.

W produkcji proszków gasniczych bardzo interesuj^cym, innowacyjnym przedsiçwziçciem maj^cych na celu przede wszystkim zwiçkszenie ich skutecznosci gasniczej, bylo opracowanie i wdrozenie do praktyki przemyslowej produkcji proszku mocznikowo wçglanowego. Istot^ pomyslu byla kondensacja kwasnego wçglanu potasowego z mocznikiem w podwyzszonej temperaturze i przy znacznie podwyzszonym cisnieniu., Tak powstaly pólprodukt, po ostudzeniu, mielono i wraz z dodatkami, nadaj^cymi stosowne dla proszków gasniczych wlasciwosci, jak plynnose, odpornose na zawilgocenie i zbrylanie, powstawal odpowiedni produkt.

Proszki mocznikowo-wçglanowe przeznaczone s^. do gaszenia pozarów grupy „B” i „C”. Ich struktura rozdrobnienia i dyspersja rózni siç jednak znacz^co od pozostalych proszków wçglanowych. Ziarenka proszków mocznikowo-wçglanowych s^. znacznie wiçksze. Dlatego tez posiadaj^. wiçksz^. energiç kinetyczn^ nadawan^. im przez czynnik generuj^cy strumien proszku. Dziçki takiemu ukladowi szybciej i glçbiej przedostaj^ siç do strefy spalania. W strefie spalania proszek mocznikowo-wçglanowy w bardzo krótkim czasie ulega przeobrazeniu. Przeobrazenie to

polega na tym, ze w sposób blyskawiczny odbywa siç proces przeciwny do procesu wytwarzania proszku. Przy cisnieniu atmosferycznym panuj^cym w momencie gaszenia ognia, a wiçc niskim w porównaniu z wysokim cisnieniem panuj^cym w autoklawie w momencie jego wytwarzania,

i w wysokiej temperaturze plomieni, ziarenka proszku wçglanowo - mocznikowego

blyskawicznie rozpadaj^. siç na znacznie drobniejsze, co znacz^co zwiçksza powierzchniç kontaktu miçdzy reagentami, a dziçki posiadanemu w swym skladzie bardzo aktywnemu potasowi skutecznie atakuj^. znajduj^ce siç w strefie spalania rodniki. Proces spalania ulega gwaltownemu zahamowaniu, plomienie zanikaj^ i pozar zostaje ugaszony.

Interesuj^ce jest zestawienie skutecznosci gasniczej trzech wçglanowych proszków gasniczych posiadaj^cych rózne bazy chemiczne, z których s^. zbudowane i przeznaczonych do gaszenia pozarów grupy „B” i „C”.

Za wartose skutecznosci gasniczej przyjçto ilose proszku gasniczego w kilogramach zuzytego na ugaszenie testowego pozaru o wymiarach jednego metra kwadratowego i wysokosci równiez jednego metra.

Na ugaszenie wyzej opisanego testowego pozaru zuzyto:

• proszku zawieraj^cego kwasny wçglan sodowy - 2,5 — 3,0 kg

• proszku zawieraj^cego kwasny wçglan potasowy - 1,5 - 2,0 kg

• proszku mocznikowo-wçglanowy (z kw. wçglanem potasowym) - 0,5 - 1,0 kg

Zatem skutecznose gasnicza proszku mocznikowo-wçglanowego potasowego jest dwukrotnie wyzsza od skutecznosci proszku wçglanowo-potasowego i az trzykrotnie wyzsza od skutecznosci proszku wçglanowego sodowego.

W procesie gaszenia pozarów proszkami gasniczymi wyróznie mozna wiele elementów hamuj^cych procesy spalania. S3. to miçdzy innymi:

• schladzanie strefy spalania przez strumien podawanego proszku;

• czçsciowy rozklad skladników proszku;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• czçsciowe odparowanie skladników proszku;

• rozcienczanie strefy spalania przez powstaj^cy dwutlenek wçgla i parç wodn%

• inhibicj a procesów spalania przez alkaliczne atomy metalu.

Na podstawie dotychczasowych badan nie ustalono precyzyjnie, który z tych wymienionych elementów, w ujçciu procentowym, oddzialuje na proces gaszenia.

W procesie gaszenia pozarów chlorowcopochodnymi (halonami i zamiennikami halonów) glównymi elementami gasniczymi s^.:

• schladzanie strefy spalania przez strumien podawanego halonu;

• rozcienczanie strefy spalania wprowadzonym halonem;

• inhibicj a procesów spalania przez atomy chlorowców.

Analogicznie, jak w przypadku gaszenia ognia proszkami gasniczymi tak i w przypadku gaszenia halonami, efekt schladzania plomieni przez wprowadzenie strumienia halonu jest niewielki i nie odgrywa wiçkszej roli w tym procesie.

Inhibitorami procesów spalania halonów i zamienników halonów s^. poszczególne chlorowce. Przy czym efektywnose gasnicza poszczególnych halonów jest rózna i uzalezniona od wystçpuj^cego w nim chlorowca. Przy tym samym ulamku molowym halonu skutecznose ta uklada siç w nastçpuj^cy szereg:

Wlasciwosci gasnicze halonów zalez^. od skladu i budowy strukturalnej, a w szczególnosci od doboru chlorowców. Wprowadzone w strefç spalania halony szybka reaguj^. z wolnymi rodnikami.

Przykladem tego stwierdzenia moze bye proces gaszenia plomieni przy pomocy halonu

o nazwie bromotrójfluorometan (halon 1301).

Reakcja przebiega nastçpuj^co:

Na podstawie odpowiednich pomiarów stwierdzono, ze poszczególne atomy chlorowców s^. pol^czone z atomami wçgla stosunkowo slabymi wi^zaniami. Jednoczesnie stwierdzono, ze wartosci liczbowe tych wi^zan s^. zróznicowane i wahaj^. siç w granicach od 0,16 MJ/mol dla wi^zania miçdzy atomem wçgla a atomem jody do 0,43 MJ/mol dla wi^zania miçdzy atomem wçgla a atomem fluoru.

Pelen zestaw energii wi^zan miçdzy poszczególnymi atomami wchodz^cymi w sklad halonów przedstawia siç nastçpuj^co dla wartosci okreslonych w temperaturze 25o C.

fluorki << chlorki < bromki << jodki

CF3Br + H H + HBr

---^ CF3 + HBr ---^ H2 + BR

Br + H + M ---^ HBr + M

Wiqzanie:

Wartosc:

C - F C - Cl C - Br C - J

0,43 MJ/mol 0,25 MJ/mol 0,22 MJ/mol 0,16 MJ/mol

Jest wiçc pewna korelacja miçdzy energiq wiqzan miçdzy chlorowcami i atomami wçgla, a skutecznosci^. gasnicza halonów.

Natomiast obserwacje makroskopowe gaszenia pozarów halonami pozwolily na sformulowanie szeregu nastçpujqcych stwierdzen:

• efektywnose halonów i ich zamienników zalezy od wystçpujqcego w nim atomu

• w obecnosci halonowych inhibitorów wzrost temperatury plomieni rozpoczyna siç pózniej w stosunku do plomieni nie inhibitowanych;

• inhibitory halonowe sq bardziej efektywne w plomieniach bogatych w paliwo;

• efektywnose inhibitora halonowego rosnie wraz z ilosciq. wprowadzanych atomów bromu w chlorowodorach zawierajqcych brom i w halonach zawierajqcych atomy fluoru;

• przy zawartosci halonu w mieszaninie paliwo-halon powyzej 70% wagowych mieszanina staje siç niepalna;

• trójfluorobromometan jest skutecznym inhibitorem tylko w obecnosci tlenu jako utleniacza;

• halony, chlorowce i halogenowodory obnizajq szybkose spalania;

• ostatecznymi produktami rozkladu halonów w gazach spalonych mogq bye HX i X, gdzie X to atom chlorowca;

• istniejq zwolennicy wylqcznie fizycznego mechanizmu dzialania halonów, ale tez rozwazane sq dwie inne opcje - mechanizmu mieszanego chemicznego i fizycznego z przewagq efektu fizycznego i mechanizmu chemicznego, ze halony dzialajq przez wychwytywanie wolnych rodników oraz katalizowanie ich rekombinacji.

chlorowca;

Opisy prawdopodobnych mechanizmów inhibicji uzyskano poprzez badania spektrometrii masowej, pomiary szybkosci spalania, badania profilów temperaturowych w plomieniach, po przez badania skladu gazów spalinowych i wiele innych.

Podsumowujqc rozwazania na temat mechanizmów inhibicji plomieni halonami, nalezy zauwazye, ze zmniejszenie któregokolwiek z rodników: H, OH czy O zawsze bçdzie dzialalo na rozgalçzienie lancucha reakcji spalania.

Nie mozna tez zapominae o efektach fizycznych, które równiez towarzyszq zjawiskom chemicznym.

Halony gasnicze typu 1211 i 1301 byly szeroko i chçtnie stosowane w latach siedemdziesiqtych i osiemdziesiqtych ubieglego stulecia z uwagi na swe doskonale wlasciwosci fizyczne, a zwlaszcza wysokq skutecznose gasniczq i niskq toksycznose. Stosowane byly w gasnicach, agregatach, stalych urzqdzeniach gasniczych, a nawet do zabezpieczania potçznych portowych zbiorników na ropç z dachami plywajqcymi.

W 1974 r. S. Rowland i M. Molina opublikowali teoriç, w mysl której halony gasnicze w stratosferze, pod wplywem dzialania promieni ultrafioletowych ulegajq rozpadowi. Konsekwencjq rozpadu halonów jest powstawanie wolnych atomów chlorowców, które agresywnie atakujq ozon. Wykazano, ze jeden atom chloru moze zniszczye sto tysiçcy czqsteczek ozonu w cennej dla zycia biologicznego na ziemi warstwie ochronnej.

Ubytek warstwy ozonowej móglby miee istotny, destrukcyjny wplyw na zycie ryb

i planktonu w plytkich wodach, a u ludzi powodowalby wzrost zachorowan na zlosliwe postacie raka skóry.

W tej sytuacji, na konferencji wiedenskiej w 1985 roku przedstawiciele 46 panstw podpisali stosowny protokól, w mysl którego zobowiqzali siç do radykalnego obnizenia produkcji i stosowania halonów, w tym halonów gasniczych. W sprawie dalszych ograniczen produkcji i stosowania halonów przedstawiciele potçg przemyslowych, ale i innych panstw, spotykali siç jeszcze wielokrotnie na róznych kontynentach.

W miejsce klasycznych halonów gasniczych do stosowania w pozarnictwie dopuszczone zostaly miçdzy innymi takie zamienniki jak: dziesiçciofluorobutan,

siedmiofluoropropan, trójfluorometan, szesciofluoropropan, czterofluorochloroetan czy piçciofluoroetan.

Literatura

1. Bulewicz E.M., Piechocinska I., Badanie mechanizmów gaszenia plomieni proszkami gasniczymi i halonami, Sprawozdanie dla CNBOP, Kraków 1982;

2. Chomiak J., Podstawoweproblemy spalania PWN, Warszawa 1977;

3. Grynczel Z., Wilczkowski S., Nowoczesne srodki gasnicze Instytut Wydawniczy CRZZ, Warszawa 1976;

4. ISO 14520 - 8, 2006;

5. ISO 14520 - 9 2006;

6. ISO 14528 - 10, 2005;

7. Kordylewski W., Spalanie i paliwa, Wyd. II, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclawskiej, Wroclaw 1999;

8. Kordylewski W., Spalanie i paliwa, Wyd. IV, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclawskiej, Wroclaw 2005;

9. Kucnerowicz - Polak B. J., Alternatywne technologie gaszenia, Material szkoleniowy KG PSP, Warszawa 1998;

10. Ludzik M., Gasnice. Badania wybranych parametrów techniczno-uzytkowych., Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza nr 18/2/10, Józefów 2010;

11. Mizerski A., Sokolowski M., Srodki gasnicze, Cwiczenia laboratoryjne, Szkola Glówna Sluzby Pozarniczej, Warszawa 1997;

12. Nagrodzka M., Maloziçé D., Znaczenie srodków ogniochronnych w tworzywach sztucznych, Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza nr 18/2/10, Józefów 2010;

13. PN- EN 15004 - 2, 2008;

14. PN - EN 15004 - 5, 2008;

15. Pofit - Szczepanska M., Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania

i rozwojupozaru, Wyd. Szkoly Aspirantów PSP, Kraków 1994;

16. Sobolewski M., Skutecznosc i bezpieczne zastosowanie srodków gasniczych, Materialy do wykladu Srodki gasnicze USM 20, Warszawa 2010;

17. Sowa T., Analiza porównawcza stalych urzqdzen gasniczych cz. I, Bezpieczenstwo

i Technika Pozarnicza nr 17/1/10, Józefów 2010;

18. Stolarczyk L., Stolarczyk U., Wolne rodniki, Wiedza Powszechna, Warszawa 1973;

19. Swietnicki J., Stale urzqdzenia gasnicze dzis i jutro, Material na sympozjum CNBOP Józefów 1994;

20. Wilczkowski S., Srodki gasnicze, Wyd. I, Szkola Aspirantów PSP, Kraków 1995;

21. Wilczkowski S., Srodki gasnicze, Wyd. II, Szkola Aspirantów PSP, Kraków 1999;

22. Zbrozek P., Prasula J., Zagrozenia dla ludzi zwiqzane z dzialaniem stalych urzqdzen gasniczych (SUG), Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza nr 18/2/10, Józefów 2010.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.