CC BY
36
Пути повышения эффективности тушения
пожаров класса «В»
А. А. Киреев, канд. хим. наук, доцент,
В. Ю. Купка, К. В. Жерноклёв, канд. хим. наук, Национальный университет гражданской защиты Украины,
Украина, г. Харьков
Водопенные огнетушащие средства нашли широкое применение в практике пожаротушения. В большинстве развитых стран использование пен при тушении пожаров составляет 5-10 % [1] от общего случая тушения пожаров. При тушении резервуаров с горючими жидкостями пены являются основным огнетушащим средством. Доминирующим механизмом огне-тушащего действия пен является изоляция горючего вещества от зоны горения. По этому показателю пены превосходят другие традиционные средства пожаротушения.
Существенным недостатком существующих водопенных огнетуша-щих средств является низкая устойчивость таких пен. Так известно, что пены быстро разрушаются под действием теплового излучения от факела пламени и при контакте с нагретыми элементами конструкции резервуаров, в которых хранятся горючие жидкости. Другим существенным недостатком пен является их невысокая изолирующая способность. Так при тушении легковоспламеняющихся жидкостей для обеспечения надежной изоляции необходимо обеспечить нанесение по всей поверхности горящей жидкости пены толщиной ~(5-10) см.
Частично проблему малой устойчивости воздушно-механичной пены и её невысоких изолирующих свойств решает применение низкократных пен на основе пленкообразующих пенообразователей [1]. При использовании таких пенообразователей тушение происходит в основном за счет изоляции поверхности горючей жидкости пленкой водного раствора плёнкообразующего пенообразователя. Такая пленка, несмотря на большую плотность, чем у горючей жидкости за счёт поверхностных эффектов приобретает способность удерживаться на поверхности жидкости.
К недостаткам пленкообразующих пенообразователей относится их высокая стоимость и токсичность продуктов термодеструкции. В целом можно заключить, что применение плёнкообразующих пенообразователей позволило повысить эффективность пожаротушения горючих жидкостей. Однако опыт практического тушения пожаров класса В показывает, что в значительном числе случаев применение таких пенообразователей не в полной мере отвечает предъявляемым требованиям.
Большей части этих недостатков лишены гелеобразующие огнетушащие составы (ГОС) [2]. Гелеобразные слои, образующиеся на поверхности горючего материала, обладают высокой изолирующей способностью и ус-
тойчивостью к действию тепловых воздействий. Однако при подаче компонентов ГОС на поверхность жидкостей большая часть геля быстро тонет в большинстве горючих жидкостей.
Ранее были предприняты попытки совместить процесс гелеобразова-ния и пенообразования путём использования пенообразующих систем с внешним пенообразованием (ПОС) [3-4]. Таким способом удалось уменьшить долю тонущего геля. При большой интенсивности подачи компонентов огнетушащей системы удавалось получить слой геля на всей поверхности бензина. Задачей работы является исследование условий обеспечения устойчивости гелеобразного слоя при нанесении его на поверхность пены, поданной на поверхность горючей жидкости. В качестве горючей жидкости был использован бензин А-76.
Для проведения экспериментальных исследований была разработана и изготовлена лабораторная установка для генерирования пены сеточного типа. В качестве модельного очага была использована цилиндрическая ёмкость диаметром 28 см и высотой 23 см (модельный очаг 2В). Сначала в ёмкость наливалась 4 л воды, а сверху наливался 2 литра бензина А-76.
Затем из пеногенератора на поверхность бензина наносился слой пены разной толщины. В качестве пенообразователя использовался пенообразователь - ТЭАС. Пеногенератор обеспечивал получение пены средней кратности (Кп~40). После этого через 1 минуту на поверхность пены подавались следующие компоненты ГОС. При этом опыты были проведены для четырёх гелеобразующих систем:
^О^Ю2(5 %)+ СаСЬ(5 %),
^О^Ю2(5 %)+М§С12(5 %),
^О^Ю2(5 %)+АЬ^04)З(5 %),
Ш20^Ю2(15 %)+КН4И2Р04(15 %).
Эти ГОС ранее показали наилучшие огнетушащие и огнезащитные свойства [5-6]. Толщина слоя геля варьировалась в пределах (1,5 -5) см.
После образования сплошного слоя геля на поверхности пены визуально определялось время разрушения сплошного слоя геля. Максимальное время наблюдения составляло 15 минут. Для каждого случая проводились три опыта. Средние значения времен разрушения приведены в таблице.
Визуальные наблюдения процесса нанесения слоя геля поверх слоя пены позволяют сделать ряд выводов. При нанесении геля поверх слоя пены её верхний слой пены частично разрушается. При толщине слоя пены менее 1,5 см часть слоя геля тонет в течение нескольких секунд. При толщине слоя пены не менее 2 см наблюдается устойчивое удержание слоя геля на поверхности пены в течение времени более 10 минут. При толщине слоя геля менее 2 мм наблюдается проскок воздуха через небольшие дефекты в слое геля. В этих местах гель постепенно тонет. В случае если
толщина слоя пены превышает 2 см, а слоя геля 2 мм, гель удерживается на поверхности жидкости более 15 минут.
Таблица
Зависимость времени разрушения слоя геля т, нанесённого на поверхность пены высотой l пены от толщины слоя геля l геля
т, мин
l пены, см l геля, мм
1 2 3 4
1,5 3 11 12 10
2 3 14 >15 >15
3 4 13 >15 >15
4 4 15 >15 >15
5 4 14 >15 >15
Библиографический список
1. Шараварников А. С. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. / А. С. Шараварников, В. П. Молчанов, С. С. Воевода, С. А. Шараварников. - М.: Калан, 2002.- 448 с.
2. Пат. 2264242 Росийская Федерация, МПК7 А 62 С 5 / 033. Способ тушения пожара и состав для его осуществления / Борисов П. Ф., Росо-ха В. Е., Абрамов Ю. А., Киреев А. А., Бабенко А. В.; заявитель и патентообладатель Академия пожарной безопасности Украины. -№ 2003237256 / 12; заявл. 23.12.2003; опубл. 20.11.10.2005, Бюл. № 32.
3. Киреев А. А. Пути повышения эффективности пенного пожаротушения / Киреев А. А., Коленов А. Н. // Проблемы пожарной безопасности.-2008.- Вып. 24.- С.50-53.
4. Киреев А. А. Исследование пенообразования в пенообразующих системах. / Киреев А. А., Коленов А. Н. // Проблемы пожарной безопасности.- 2009.- Вып. 25.- С.59-64.
5. Юреев О. О. Вогнезахисш властивост силшатних гелеутворюючих систем / Юреев О. О. // Науковий вюник будiвництва. - 2006. - Вып. 37. -С. 188-192.
6. Киреев А. А. Исследование огнетушащего действия гелеобразую-щих огнетушащих составов / А. А. Киреев, С. Н. Бондаренко // Проблемы пожарной безопасности. - 2008. - Вып. 24. - С. 44-49.
