Теоретические основы лабораторной работы

Технические средства тушения пожаров

Цель работы: Изучить функциональное устройство средств тушения пожаров, их назначение и способы использования.

Теоретические основы лабораторной работы

Различают пожарные технические средства следующих видов:

1 - пожарные машины (автомобили, мотопомпы и прицепы);

2 - установки пожаротушения;

3 - установки пожарной сигнализации;

4 - ог­нетушители;

5 - пожарное оборудование;

6 - пожарный ручной инструмент;

7 - пожарный инвентарь;

8 - пожарные спасатель­ные устройства.

Каждое производственное помещение, здание или сооружение должно быть обеспечено пожарной техникой того или иного вида в соответствии с Правилами пожарной безопас­ности в Российской Федерации (ППБ-01-93).

Пожарные машины — очень эффективные технические средства пожаротушения. Они предназначены для доставки к месту пожара различных огнегасительных веществ и составов, боевого расчета и пожарно-технического оборудования. К этим средствам относят: пожарные автоцистерны; автонасосные станции; автонасосы; насосно-рукавные автомобили; автомобили воздушно-пенного, по­рошкового, углекислотного, газоводяного и комбинированного тушения; пожарные автолестницы; коленчатые и телескопические автоподъемники; автомобили связи и освещения, газодымозащитные, дымоудаления, рукавные и т. п.

Пожарные автомобили оборудуют на базе серий­ных грузовых автомобилей преимущественно высокой проходи­мости и окрашивают в красный цвет, нанося белые полосы. На­пример, автоцистерна АЦ-40(131), смонтированная на шасси ав­томобиля ЗиЛ-131, имеет пожарный насос, два пеногенератора ГПС-600, лафетный ствол, 400 м напорных рукавов и способна перевозить до 2400 л воды и до 150 л пенообразователя. Она спо­собна обеспечить подачу в зону горения 40 л/с воды, а при использовании лафетного ствола — 200 л/с пены. Пожарный автомобиль АП-5 (53213) предназначен для тушения порошковы­ми составами. Он выполнен на шасси автомобиля КамАЗ-53213 и может доставить к месту пожара до 5, 8 т порошка. Выброс огнегасительного вещества обеспечивается за счет энергии сжа­того до 15МПа воздуха, находящегося в девяти 50-литровых баллонах. Пожарный автомобиль комбинированного тушения АКТ-2/2, 5(133ГЯ) на шасси ЗиЛ-133ГЯ способен перевозить до 2500л воды, 180л пенообразователя и Зт порошка. Существуют и другие марки пожарных автомобилей (АЦ-2, АЦ-30, ПНС-131 и т. д.), различающиеся (по эффективности пожаротушения) гру­зоподъемностью и подачей огнегасительного средства.

Переносные и прицепные мотопомпы слу­жат для подачи воды от ее источников к месту тушения пожара. Они состоят из двигателя внутреннего сгорания, центробежного насоса, вакуум-аппарата, предназначенного для заполнения водой всасывающего патрубка насоса, и приспособления для транспор­тировки. Прицепные мотопомпы МП-1400 и МП-1600 смонтиро­ваны на шасси специальной конструкции и доставляются к водо­источнику автомобилями или тракторами. Переносные мотопом­пы МП-600А и МП-800Б можно перемещать вручную, на грузо­вых автомобилях, в прицепах и т.д. Цифра в маркировке мотопомп означает обеспечиваемую ими подачу воды в л/мин. Мотопомпы создают давление 0, 6....0, 8 МПа.

В сельском хозяйстве с целью интенсификации процесса туше­ния пожара и снижения материальных потерь применяют спе­циализированную технику, которую по способу ис­пользования можно условно разделить на три группы:

1 - транспортировка огнегасительных средств к месту пожаро­тушения в собственных емкостях;

2 - подача воды от источника к месту пожара по системе на­порных рукавов, шлангов или с помощью специальных стволов;

3 - выполнение вспомогательных работ.

Для подвоза и подачи в зону горения воды или раствора пено­образователя приспосабливают оснащенные насосами для пере­качки жидкостей мобильные сельскохозяйствен­ные машины с емкостями объемом не менее 1, 5...3м³. Их доукомплектовывают напорными пожарными рукавами, пожар­ными стволами, а в некоторых случаях пеногенераторами или воз­душно-пенными стволами. К таким машинам относятся автоцис­терны АЦ-4, 2, аммиачные цистерны АЦА-3, 85, жижеразбрасыватели РЖ-1, 7А, разбрасыватели жидких удобрений типа РЖУ и РЖТ, автобензозаправщики и др.

Для подачи воды в зону горения по системе напорных рукавов применяют передвижные насосные станции СНП различных модификаций, стационарные моечные машины, а так­же навесные насосы НШН-600 и НШН-600М, устанавливаемые на 11ередний бампер автомобилей или присоединяемые к валу отбора мощности трактора. С этой же целью можно использовать дальнеструйные дождевальные установки типа ДДН, у которых следует заглушить малое сопло, а в большое ввернуть специально изготовленную переходную муфту с соединительной головкой ди­аметром 70 мм. Кроме того, при наличии соответствующих усло­вий дождевальные установки можно использовать непосредствен­но для тушения пожара.

Вспомогательные работы на пожаре можно выполнять различ­ными сельскохозяйственными машинами. Например, доставлять людей к месту пожара на автобусах и в специально приспособлен­ных грузовых автомобилях, опахивать горящие хлебные массивы тракторами, агрегатированными плугами, создавать валы бульдо­зерами вокруг растекающейся горючей жидкости и т. д.

Установки пожаротушения по степени мобильности классифи­цируют на стационарные, полустационарные и передвижные. В за­висимости от рода и составов огнегасительных веществ их делят на аэрозольные (галоидоуглеводородные), водяные (спринклерные, дренчерные и установки с лафетными стволами), газовые (азот­ные, углекислотные), жидкостные, паровые и порошковые.

Стационарными называют установки пожаротушения, смонти­рованные внутри производственного объекта (здания, сооруже­ния) и постоянно готовые к действию. Они могут быть автомати­ческие и дистанционные. Автоматические установки при возник­новении пожара действуют без участия обслуживающего персона­ла. Дистанционные установки приводятся в действие людьми.

Автоматические средства тушения пожара применяют в случа­ях, когда возникновение и развитие пожара могут привести к не­счастным случаям с людьми, дестабилизации деятельности всего предприятия и значительному материальному ущербу. К объек­там, защищаемым такими средствами, относятся энергетические узлы, газораздаточные станции и пункты, насосные станции по перекачке ЛВЖ и ГЖ, а также склады и помещения, в которых на 1 м² находится более 100 кг горючих материалов.

На сельскохозяйственных предприятиях наиболее распростра­нены спринклерные (англ. sprinkle — брызгать) и дренчерные (англ. drench — смачивать) установки водяного и пенного пожаро­тушения.

Спринклерные установки предназначены для ав­томатической подачи сигнала о пожаре и защиты от пожаров объектов, в которых скорость распространения огня ограничена, что позволяет своевременно вступившим в действие спринкле­рам локализовать источник пожара. Спринклерная установка (рис. 1) состоит из источника водоснабжения, насосов, конт­рольно-сигнальной системы, водопроводов и спринклерных головок.

Рис. 1. - Схема водяной спринклерной установки:

1- источник водоснабжения; 2 - основной водопитатель; 3 - трубопровод подпитки вспомогательного водопитателя; 4 - вспомо­гательный (автоматический) водопитатель; 5 - контрольно-сигнальный клапан; 6 - сиг­нальный прибор;

7 - магистральный трубо­провод; 8 - спринклерная головка;

9 - распределительный трубопровод

Сеть магистральных и распределительных водопроводных труб располагают под перекрытием и заполняют водой под давлением, создаваемым автоматическим водопитателем (водо­проводом, водонапорным баком или гидропневматической ус­тановкой), способным подавать не менее 10 л/с в течение 10 мин. Поскольку такого количества воды для тушения пожара может оказаться недостаточно, в установке обычно размещают основной водопитатель (насос, водопровод или запасную ем­кость), который должен обеспечивать расход воды не менее 30 л/с в течение 1 ч.

В распределительный трубопровод через каждые 3...4 м вверну­ты спринклерные головки, что позволяет орошать одним спринк­лером в зависимости от конструкции и диаметра проходного от­верстия 6...36 м² площади пола помещения. Выходные отверстия головок (рис. 2) закрыты легкоплавкими замками (клапанами), рассчитанными на вскрытие при достижении температуры 72, 93, 141, 182 или 240 °С. При расплавлении замка вода поступает в го­ловку, ударяется о розетку и, разбрызгиваясь, поступает в зону го­рения. Интенсивность орошения площади помещения при этом составляет более 0, 1л/(с-м²). Одновременно контрольно-сиг­нальная система включает основной водопитатель и подает сигнал пожарной тревоги.

Рис. 2. Спринклерная головка:

1- шайба, поддерживаю­щая клапан;

2 - штуцер; 3 - рамка для крепления замка и розетки; 4 - лег­коплавкий замок клапана; 5 - розетка

В неотапливаемых помещениях с температурой воздуха 0 °Синиже применяют водовоздушные спринклерные установки, за­полняемые водой только до контрольно-сигнальных клапанов, после которых в трубопроводах со спринклерами находится сжа­тый воздух. При вскрытии головок сначала выходит воздух, а за­тем начинает поступать вода.

Практика применения спринклерных установок показала, что в зданиях, оборудованных ими, обеспечивается тушение свыше 90 % возникающих пожаров, в том числе и до прибытия пожарных формирований.

Дренчерные установки предназначены для авто­матического или ручного тушения пожара по всей площади поме­щения, а также для создания водяных завес в проемах дверей или окон, орошения отдельных элементов технологического оборудования и т. п.

Рис. 3. - Дренчерные головки

Автоматически сра­батывающее дренчерное оборудо­вание приводится в действие тро­совой, пневматической или элек­трической пусковой установкой. Дренчерные головки (рис. 3) не имеют замков, и их выходные отверстия всегда открыты. Вода в головки поступает через клапаны группового действия, автомати­чески включающиеся c помощью тросов с легкоплавкими замками при определенной температуре. Применяют также дренчерные ус­тановки, приводимые в действие ручной задвижкой. При наличии электрифицированной задвижки пуск установки осуществляется автоматической пожарной сигнализацией. Вода в дренчерные ус­тановки подается из расчета 0, 1 л/(с • м²), а при их монтаже в по­мещениях повышенной пожарной опасности (более 200 кг горю­чих материалов на 1 м²) - 0, 3 л/(с • м²).

Для повышения эффективности действия спринклерные и дренчерные установки комплектуют пенообразующими оросите­лями или устройствами для смешивания пенообразователя с во­дой. Такие установки применяют в производственных помещени­ях различного назначения: окрасочных и сушильных камерах; в отделениях обкатки двигателей внутреннего сгорания в ремонт­ных мастерских; в помещениях, где обрабатываются и хранятся различные твердые горючие материалы, в том числе и плохо сма­чиваемые водой; в трансформаторных подстанциях и др.

Первичные средства пожаротушения предназначены для туше­ния небольших загораний, а также пожаров в начальной стадии их развития до прибытия пожарных формирований. К ним относят­ся: ручные, передвижные и стационарные огнетушители; бочки с водой вместимостью не менее 200 л, укомплектованные ведрами емкостью 8 л и более; ящики с песком объемом 0, 5, 1 и 3 м³, уком­плектованные совковыми лопатами; пожарные щиты, укомплек­тованные ручными огнетушителями, ломами, баграми, топорами, асбестовым полотном (войлоком, грубошерстной тканью) разме­ром не менее 1 х 1 м и т. д. Каждый стационарный или мобильный производственный объект должен быть оснащен необходимыми первичными средствами тушения пожара, количество которых ус­тановлено Правилами пожарной безопасности.

Огнетушителем называют устройство для тушения пожара за счет выпуска огнегасительного средства после приведения его в действие. Существуют огнетушители различных типов: химичес­кие пенные, углекислотные, бромэтиловые, воздушно-пенные и порошковые.

Химический пенный огнетушитель ОХП-10 (рис. 4, а) состоит из стального корпуса 1, содержащего 9 л водно-щелочного раствора (бикарбонат натрия + солодковый экстракт), и полиэтиленового стакана 2 с кислот­ной смесью (серная кислота H2SO4 + сульфид железа FeS04, по­вышающий объем и прочность пены). Чтобы привести огнетуши­тель в действие, его одной рукой берут за ручку 4, а другой рукой поворачивают рукоятку 5 вверх на угол 180°, отчего открывается клапан 3, обеспечивая соединение щелочной и кислотной частей через отверстия 8. После этого огнетушитель переворачивают вверх дном и направляют выпускной патрубок 7 на пламя. Сода начинает взаимодействовать с кислотным соединением. Образую­щийся в результате химической реакции углекислый газ вспенива­ет содержимое огнетушителя и выбрасывает 55 л пены на расстоя­ние 6...8 м в течение 1 мин. Выделившаяся пена отделяет горящую поверхность от кислорода воздуха и охлаждает ее.

а) б)

Рис. 4. Схемы огнетушителей:

а — ОХП-10; б — ОХВП-10; 1- корпус; 2 - стакан; 3 - клапан; 4- ручка; 5 - пусковая рукоятка; 6 - шток; 7 - выпускной патру­бок; 8 - отверстия стакана; 9 - распылитель; 10 - окна для эжектирования воздуха; 11 - корпус пенной насадки; 12 - сетка

Химический воздушно-пенный огнетушитель ОХВП-10 (рис. 4, б) по устройству аналогичен ОХП-10, отличаясь лишь нали­чием насадки 11 с сеткой 12 на впускном патрубке 7 для увеличе­ния объема пены. При прохождении через насадку химическая пена перемешивается с воздухом, поступающим через окна 10.

Корпуса огнетушителей подвергают гидравлическим испыта­ниям в течение 1 мин под давлением 2 МПа при приемке. Затем 25 % всех огнетушителей испытывают через 1 год, 50 % — через 2 года и остальные — через 3 года эксплуатации. Заряды огнету­шителей сохраняют свои свойства 5...6 лет, поэтому после испыта­ния корпусов заряды снова используют.

Воздушно-пенные огнетушители бывают ручные (ОВП-5 и ОВП-10) и стационарные (ОВП-100 и ОВПУ-250). Они предназначены для тушения загораний различных ве­ществ и материалов (кроме щелочных металлов и веществ, горя­щих без доступа воздуха).

Огнетушитель ОВП-10 (рис. 5) состоит из стального корпуса 7, крышки 4 с запорно-пусковым устройством, баллончика 8 со сжатым углекислым газом и сифонной трубки 9. В качестве рабо­чего заряда используется 6 % -ный раствор пенообразователя ПО-1. Пусковое устройство включает в себя пусковой рычаг б и шток 7 с иглой. При нажатии на пусковой рычаг игла штока 7 прокалывает мембрану баллончика 8. Выходящая из баллончи­ка углекислота создает в корпусе давле­ние, под действием которого раствор пенообразователя выталкивается через насадку, где при перемешивании выхо­дящей из корпуса жидкости с возду­хом образуется воздушно-механическая пена.

Огнетушитель ОВП-5 отличается лишь вместимостью; устройство и прин­цип действия аналогичны ОВП-10.

Рис. 5. Огнетушитель ОВП-10

1 — корпус; 2—пенная насадка; 3 — трубка; 4 — крышка; 5 — руко­ятка; б—пусковой рычаг; 7— шток; 8— баллончик с углекислым газом; 9— сифонная трубка

Углекислотные огнету­шители чаще всего применяют для тушения пожаров в книгохранилищах и электроустановках, так как углекислота в отличие от химической пены не про­водит электрический ток и, кроме того, не разрушает книги и другие матери­альные ценности. Углекислотный огнетушитель ОУ-2 (рис. 6) выпускают в двух модифика­циях, различающихся запорно-пусковыми устройствами. Огнетушитель, показанный на рисунке 27.6, а, состоит из стального баллона 1 вместимостью 2 л, вентиля 4 и рас­труба 5. В баллоне под давлением около 6 МПа находится 1, 5 кг жидкой углекислоты. Мембрана 3 предохранителя рассчитана на разрыв при повышении давления в баллоне до 22 МПа.

Рис.6. Схемы углекислотных огнетушителей:

1 — баллон; 2— ручка; 3 — мембрана предохранителя; 4— вентиль;

5—раструб; б — сифонная трубка; 7—запорный клапан; 8— шток;

9—пусковой рычаг; 10— предохранительная чека

Чтобы привести огнетушитель в действие, нужно взять его од­ной рукой за ручку 2, а другой направить раструб 5 на горящий предмет и затем открыть вентиль 4. Жидкая углекислота, выходя через раструб 5, расширяется и при этом охлаждается до образова­ния белых снегообразных хлопьев. Струя газа и снега длиной 1, 5 м уменьшает концентрацию кислорода и горючих паров в зоне горе­ния и охлаждает поверхность горящего вещества. Огнетушитель действует не менее 30 с. Нельзя держать баллон в горизонтальном положении или переворачивать его, так как при этом эффектив­ность действия огнетушителя снижается.

Для приведения в действие углекислотного огнетушителя, по­казанного на рисунке 6, б), необходимо выдернуть предохрани­тельную чеку 10 и нажать на пусковой рычаг 9, который открывает запорный клапан 7. После этого диоксид углерода проходит через сифонную трубку 6, раструб 5 и выбрасывается наружу.

Огнетушители ОУ-5 и ОУ-8 отличаются от ОУ-2 вместимостью баллона (соответственно 5 и 8 л) и длиной струи (2, 5 и 3, 5 м). В процессе эксплуатации огнетушители периодически взвеши­вают, чтобы убедиться, что они не саморазрядились. Если масса меньше 6, 25 кг у ОУ-2, 13, 25 кг у ОУ-5 и 19, 7 кг у ОУ-8, то огнету­шитель надо перезарядить.

Углекислотнобромэтиловые огнетушители ОУБ-3 (рис. 7) и ОУБ-7 (цифра в маркировке означает вместимость баллона в литрах) содержат заряд, состоящий из 97 % бромистого этила и 3 % сжиженного диоксида углерода. Для выбра­сывания заряда из баллона в него нагнетают воздух под давлением 0, 843 МПа при 20 " С. Время действия огнетушителей составляет 35 с, длина струи — 3...4, 5 м. Огнетушители типа ОУБ эффективнее углекислотных, но пока мало распространены ввиду способности бромистого этила образовывать с воз­духом смеси взрывоопасных концен­траций, но главным образом из-за ток­сичности содержимого. Поэтому при пользовании такими огнетушителями в закрытых объемах следует приме­нять изолирующие противогазы.

Рис. 7. Схема огнетушителя ОУБ-3:

1 - корпус; 2 - сифонная трубка; 3 - клапан; 4 - распылитель; 5 - шток; 6 - пусковая рукоятка

Бромэтил-хладоновым огнетушителям в меньшей сте­пени присущи недостатки углекислотно-бромэтиловых огнетушителей, в связи с чем они постепенно вытесняют последние. Бромэтил-хладоновый огнетушитель ОБХ-3 по уст­ройству и принципу действия аналогичен ОУБ-3. Простейшие ог­нетушители этого типа, выпускаемые компанией Halogen, пред­назначены для тушения небольших очагов загорания в домашних условиях и оснащения автотранспортных средств. Такой огнету­шитель представляет собой обычный аэрозольный баллончик, для приведения в действие которого достаточно снять крышку и на­жать на распылительную головку.

Рис. 8. Схемы порошковых огнетушителей:

а — ОП-1 «Момент-2П»: / - корпус; 2- сифонная трубка; 3 - баллончик; 4 - корпус стакана для баллончика; 5 - клапан; б - щелевая насадка; 7 - шток; 8 -колпачок головки; 9 - рычаг; 10 - головка; 11 - пробка;

6 — ОП-1 «Спутник»: / - корпус; 2 - сетчатый распы­литель; 3 - крышка;

в — ОП-5: / - корпус; 2 - трубка для подачи рабочего газа; 3 - баллон­чик с газом; 4 - ручка; 5 - запорная чека; 6 - пусковой рычаг; 7 - крышка головки; 8 - игла; 9 - шланг; 10 - пистолет; // - ручка пистолета; 12 - распыляющая насадка

Порошковые огнетушители состоят из пласт­массового или металлического корпуса, заполняемого специаль­ным порошком. Основу порошков составляют соли, к которым добавляют вещества, препятствующие образованию комков и спо­собствующие плавлению, а также красители, например охру. По­падая на горящую поверхность, порошок создает слой, изолирую­щий ее от кислорода.

Огнетушитель ОП-1 «Момент-2П» прерывистого действия и многократного использования (рис. 8, а) представляет собой корпус 1, в котором находится порошковый состав, и навинчивае­мую на корпус головку 10. Для приведения огнетушителя в дей­ствие необходимо рычаг 9 резко поднять вверх до отказа. При этом хвостовик рычага нажимает на шток 7. Шток, преодолевая сопротивление пружины, перемещается вниз, открывает клапан 5 и прокалывает иглой мембрану баллончика 3 со сжатым углекислым газом. Диоксид углерода по сифонной трубке 2 поступает в корпус огнетушителя и создает в нем давление, достаточное для выброса порошка через щелевую насадку 6. Опуская рычаг 9 вниз, работу огнетушителя можно приостановить.

В горловине корпуса 1 (рис. 8, б) огнетушителя ОП-1 «Спут­ник» находится сетчатый распылитель 2. Горловина закрывается крышкой 3 на резьбе. Для тушения загораний необходимо отвин­тить крышку и, резко встряхивая, выбрасывать порошок через сетчатый распылитель. В результате таких действий создается пре­пятствующее горению туманообразное облако.

Для приведения в действие огнетушителя ОП-5 (рис. 8, в) необходимо сорвать пломбу, выдернуть чеку 5 и нажать на рычаг 6. При этом шток с иглой 8, перемещаясь вниз, прокалывает мем­брану баллончика 3 со сжатым углекислым газом. Газ проходит по трубке 2 в корпус 1 огнетушителя и создает в нем давление, за счет которого порошковый состав при нажатии ручки 11 запорного пи­столета 10 проходит по гибкому прорезиненному шлангу 9 и через распыляющую насадку 12 выбрасывается наружу. Порошковые огнетушители чаще всего применяют при воз­никновении огня в автомобилях, автобусах и тракторах.

Существует разновидность порошковых огнетушителей - само­срабатывающие. Например, огнетушитель ОСП-1 представляет со­бой стеклянную колбу в металлической оправе длиной 500 мм и ди­аметром 54 мм, заполненную порошком. В середине колбы нахо­дится прослойка специального твердого вещества, переходящего в газообразное состояние при температуре 100 " С. Создаваемое при такой температуре давление разрывает колбу, что приводит к им­пульсному выбросу порошка, который разбрасывается в простран­стве объемом 5...8 м³, засыпая источник пожара (рис. 9, а). Та­кие огнетушители эффективны в помещениях малого объема (в за­крытых электрораспределительных устройствах, небольших скла­дах, бытовых помещениях, гаражах и т. п.). При ручном использо­вании огнетушителей типа ОСП колбу разбивают с одного из тор­цов и засыпают горящий участок порошком (рис. 9, б).

Рис.9. Схема действия огнетушителя ОСП-1:

а — при самосрабатывании; б— при ручном использовании

К классу А относят пожары твердых веществ, в основном орга­нического происхождения, горение которых сопровождается тле­нием (древесина, бумага, текстиль); к классу В — пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ; к классу С — пожа­ры газов; к классу Д — пожары металлов и их сплавов; к классу Е — пожары, связанные с горением электроустановок.

Выбор типа огнетушителя (передвижной или ручной) обуслов­лен размерами возможных очагов пожара. При их значительных' размерах необходимо использовать передвижные огнетушители. Следует также обеспечить соответствие температурных пределов использования огнетушителя климатическим условиям эксплуата­ции здания или сооружения. В помещениях, оборудованных авто­матическими стационарными установками пожаротушения, пре­дусматривают наличие 50 % огнетушителей от их расчетного числа. Расстояние от возможного очага пожара до места размещения огне­тушителя должно быть не более 20 м для общественных зданий и сооружений; 30 м для помещений категорий А, Б и В; 40 м для по­мещений категорий В и Г; 70 м для помещений категории Д.

Размещение первичных средств пожаротушения в коридорах, проходах не должно препятствовать безопасной эвакуации людей. Их следует располагать на видных местах вблизи от выходов из помещений на высоте не более 1, 5 м. Для размещения первичных средств пожаротушения в производственных и складских помеще­ниях, а также на территории объектов необходимо оборудовать пожарные щиты (пункты).