Способы и средства тушения пожаров в электроустановках

 

Под тушением пожаров понимаются действия отдельных людей, подраз­делений пожарной охраны и придаваемых им сил или работа автоматических установок пожаротушения с целью прекращения горения.

Прекращения горения может быть достигнуто различными путями:

- охлаждением зоны горения или горящего вещества;

- снижением скорости реакции окисления за счет разбавления реагирую­щих веществ;

- изоляция горящего вещества от зоны горения;

- химическим торможением реакции окисления (горения).

Реакция перечисленных способов может быть достигнута сочетанием огнетушащих и технических средств или только техническими средствами.

Выбор огнетушащего средства для прекращения горения зависит от обста­новки на пожаре и определяется:

- свойствами и состоянием горящего материала;

- видом пожара (на открытом пространстве, в ограниченном объеме);

- условиями тепло- и газообмена на пожаре;

- параметрами пожара (площадью горения, температурой и т. п.);

- условиями проведения работ по прекращению горения (например, нали­чием или отсутствием непосредственной угрозы лицам, осуществляющим подачу средств тушения);

- наличием и количеством огнетушащих средств;

- эффективностью огнетушащего средства.

Практически все огнетушащие средства характеризуются комплексным взаимодействием, т. е. одновременно производят, например, охлаждение го­рящего материала и разбавления зоны горения. Однако прекращение горения достигается одним из применяемых способов, а остальные только способст­вуют прекращению горения. Это определяется соотношением свойств огне­тушащего средства и горящего материала. Например, воздушно-механическая пена при тушении легковоспламеняющихся жидкостей охлаж­дает верхний слой жидкости и одновременно изолирует ее зоны горения. Од­нако основным процессом, приводящим к прекращению горения, например, бензина, является изоляция, поскольку пена с температурой 5-15°С не может охладить бензин ниже температуры его вспышки (минус 35°С). В зависимо­сти от основного процесса, приводящего к прекращению горения, наиболее распространенными способами среди выше перечисленных групп являются:

- способы охлаждения - охлаждения конденсированной фазы сплошными струями воды, охлаждение распыленными струями воды, охлаждение путем перемешивания горючих материалов;

- способы разбавления - разбавление газовой и конденсированной фазой (твердой, жидкой) струями тонко распыленной воды, разбавление горючих жидкостей водой, разбавление негорючими газами или водяным паром;

- способы изоляции - изоляция слоем пены различной кратности, изоля­ция слоем огнетушащего порошка;

- способы химического торможения реакции горения - с помощью огне­тушащих порошков или галоидопроизводных углеводов.

В качестве примера можно привести способы тушения натрия, который может использоваться как теплоноситель. Основными из них являются: са­мотушение в относительно герметичных помещениях; тушение порошковым составом (глинозем); тушение в поддонах с гидрозатвором; слив натрия в аварийные емкости и самотушения натрия в них.

Тушение натрия в относительно герметичных помещениях осуществля­ется с подачей азота и без его подачи. Азот подается от насосной станции и хранится и хранится в ресиверах под повышенным давлением. Включение системы, как правило, осуществляет оператор. В помещения, где утечка на­трия незначительна, подача азота не производится. Для тушения также ис­пользуются порошковые составы (техническая окись алюминия - глинозем),

которые подаются по трубопроводам под давлением азота, поступающего из ресиверов. Выброс порошка происходит вблизи возможных мест протечек натрия.

Принцип тушения натрия в поддонах заключается в том, что пролив­шийся теплоноситель стекает по наклонным плоскостям поддона и попадает в сливное устройство, в котором устраивается гидрозатвор, где горение на­трия прекращается из-за предотвращения попадания воздуха внутрь поддона. Избыточное давление, образуется внутри поддона за счет термического раз­решения воздуха и уменьшения свободного объема при стекании в него ме­талла, сбрасывается через отверстие, расположенное в верхней части поддо­на.

При возможности пролива большого количества натрия применяют спо­соб его слива в аварийные емкости. Полы помещений, из которых сливается натрий, могут облицовываться сталью и должны иметь сливные тралы, в сторону которых выполняется уклон пола. Трап может закрываться легко­плавким покрытием и металлической решеткой.

Кратко остановимся на основных средствах тушения пожаров в электро­установках, находящихся на элеваторе.

Вода - наиболее распространенное и достаточно эффективное огнету-шащее средство. Имея высокую теплоемкость - 4, 19 Дж/(кг х град) - при нормальных условиях, она обладает хорошими охлаждающими свойствами.

При попадании воды на горящее вещество некоторое ее количество ис­паряется и превращается в пар (из 1 л воды образуется 1700 л пара), разбав­ляя реагирующие вещества. Обладая высокой теплотой парообразования (около 2260 Дж/кг), вода отнимает от зоны горения большое количество теп­ла, т.е. наблюдается охлаждающий эффект.

Вода имеет высокую термическую стойкость. Только при температуре выше 1700°С ее пары разлагаются на водород и кислород. Поэтому тушение водой большинства твердых материалов и горючих жидкостей безопасно, по­скольку температура при их горении не превышает 1300°С.

Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в рас­пыленном состоянии. Применение растворов смачивателей, снижающих по­верхностное натяжение воды, позволяет уменьшить расход воды при туше­нии некоторых материалов на 30 - 50%.

За счет добавок пенообразователей, ионогенных смачивателей и особен­но диссоциируемых солей (например, солей, предотвращающих замерзание) электропроводность воды значительно повышается. Она может быть в 100-1000 раз выше электропроводности дистиллированной воды. Поэтому тушение пожаров компактными и распыленными струями без снятия напря­жения р электроустановок допускается только в открытых для обзора ствольщика электроустановок, а также горящих кабелей, при номинальном напряжении до 10 кВ. При этом должны выполнятся требования техники безопасности.

Пены и пенообразующие составы. Пена - коллоидная дисперсная систе­ма, состоящая из пузырьков, наполненных газом. Стенки пузырьков представляют собой раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) с различны­ми стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую.

Воздушно-механическую пену получают из водных растворов ПАВ, ко­торые называют пенообразователями. Количество пенообразователя, добав­ляемого к воде, невелико и, как правило, не превышает 10%. Работать с пе­нообразователем надо осторожно, так как в концентрированном виде он мо­жет вызывать раздражение кожи и глаз. В России наибольшее распростране­ние получили пенообразователи ПО-1, ПО-1Д, ПО-6К, ПО-ЗАИ, САМПО, выпускаемые промышленностью. Для получения пены используются пеноге-нераторы эжекционного и вентиляторного типов.

Пены обладают очень низкой теплопроводностью. Поэтому наибольшим охлаждающим действием обладают менее стойкие и низкократные пены, так как при их разрушении выделяется большое количество раствора.

Изолирующее свойство пены - способность препятствовать испарению горючего вещества и проникновению через ее слой паров, газов и теплового излучения.

Степень проявления огнетушащих свойств пен зависит от условий их применения. Например, если пена используется в качестве средства защиты от лучистого теплового потока, то наибольшее значение имеет ее стойкость. Изолирующее действие пены при этом оценивается количеством энергии, проходящей через слой, равный 1см, за 1с на единицу поверхности. При ис­пользовании пены в качестве средства тушения по поверхности большое зна­чение имеет ее свойство препятствовать испарению горючего вещества и прорыву паров этого вещества через слой пены в зону горения. Низкократная и среднекратная пены при тушении горючих жидкостей обладают изоли­рующей способностью в течение 1, 5-2, 5 мин при толщине изолирующего слоя 0, 1 - 1 м. Для достижения наибольшего огнетушащего действия необхо­димо использовать пены, у которых максимально проявляются изолирующие и охлаждающие свойства. К мерам по созданию условий для достижения максимальной огнетушащей способности относятся: разбавление горящих жидкостей, снижение температуры горящих веществ, окружающей среды и т.п.

Низкократными пенами тушат в основном по поверхности. Для тушения жидкостей используют пены кратностью до 100, объемная масса которых в 5-10 раз меньше объемной массы этих жидкостей. Такие пены хорошо удер­живаются на поверхности и растекаются по ней, эффективно противостоят прорыву через них горючих паров, обладают значительным охлаждающим действием.

Высокократную пену применяют главным образом для объемного туше­ния, вытеснения дыма, изоляции установок от действия тепловых потоков. При объемном тушении следует избегать действия водяных струй на пену, так как под их действием она разрушается.

В зону горения пена может подаваться через слой горючего, сливом или струями. Каждый из этих приемов осуществляется путем сосредоточенной и

рассредоточенной подачи. Наиболее распространенна подача пены струями, что объясняется простотой и оперативностью приема. Однако при этом ин­тенсивность разрушения пены наибольшая. Подача сливом по'степени раз­рушения пены при прочих равных условиях занимает промежуточное поло­жение по отношению к двум другим приемам. Сущность этого приема за­ключается в том, что пена из стволов подается не прямо в зону горения, как при подаче струями, а на прилегающую к зоне горения поверхность, по кото­рой она стекает в зону горения. При этом дальность растекания пены зависит от вязкости, толщены слоя в месте слива, напора, создаваемого пеногенера-тором, ориентации струи, интенсивности подачи пены и соответствия на­правленности движения пены газовым потокам, наличия препятствий и т. д. В частности, при подаче среднекратной пены в кабельные каналы сечением 2X2 м максимальная дальность продвижения пены от эжекционных генера­торов типа ГВП-600 достигает 30 м, от пеногенераторов вентиляторного типа -50м.

Огнетушашие порошковые составы (ОПС) используются для прекраще­ния горения твердых, жидких и газообразных веществ и подразделяются на четыре группы. К первой относится составы на основе карбонатов натрия или калия - типа ПС, ко второй на основе силикагеля - типа СИ, к третьей -на основе различных флюсов (хлоратов металлов) - типа ВИ, к четвертой -составы на основе фосфорно-аммонийных солей - типа ПФ.

Порошковые составы не электропроводны, не корродируют металлы и не токсичны, за исключением порошков типа СИ, которые обладают слабой токсичностью и коррозийной активностью. Недостатком ОПС является их способность к слеживанию (комкованию), что затрудняет хранение, особенно длительное, а также подачу в зону горения. Слеживаемость зависит от степе­ни дисперсности и влажности порошка. Влажность ОПС не должна быть бо­лее 0, 5 %.

Порошковыми составами тушат по поверхности и по объему зоны горе­ния. При тушении ОПС по поверхности огнетушащий эффект заключается в основном в изоляции горящей поверхности от доступа воздуха, а при объем­ном тушении - в ингибирующем действии порошка, заключающимся в об­рыве цепей реакции горения.

Порошковые составы обладают избирательной огнетушащей способно­стью. Так, составы типа ПС эффективно используются для тушения натрия. Порошки типа ПСБ и ПФ имеют общее назначение: ими тушат жидкости, га­зы, электрооборудование, двигатели и т. д.

Необходимым условием для прекращения горения при тушении порош­ком по поверхности является покрытие поверхности слоем ОПС определен­ной толщины, обычно не превышающей 2 см. Удельный расход ОПС зависит от вида горящего материала и условий его горения.

Для прекращения горения при объемном тушении необходимо создать в течении нескольких секунд во всей зоне горения такую концентрацию по­рошка, при которой поверхность порошка обеспечит требуемую скорость по­давления активных центров реакции горения. Это достигается введением порошка с требуемой интенсивностью и равномерным его распределением по всей зоне горения. Например, при горении в разлившемся состоянии (на бе­тоне, асфальте, металле) трансформаторного масла удельный расход порош­ка ПС составляет 0, 36кг/м² при расчетном времени подачи для тушения 30 с.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: