Что такое пенообразователь для тушения пожара
Пенообразователь и пожарная пена: характеристики и свойства
Применение пены в качестве огнетушащего средства произвело фурор в области пожаротушения, а в частности при тушении легковоспламеняемых и горючих жидкостей. Хотя первые попытки внедрить А.Г. Лораном, этот вид огнетушащего средства не увенчались успехом, со временем, все поняли, на сколько эффективнее это средство по сравнению с другими.
Что такое пожарная пена
Если объяснять понятным языком то пожарная пена – это, по сути, обычные «мыльные» пузыри, которые получаются из специального пожарного пенообразователя при его разбавлении водой и последующем прохождении через пеногенераторы.
Тушение пожаров пеной
Как Вам уже стало понятно, основной составляющей пожарной пены является пожарный пенообразователь, который за счет поверхностно-активных веществ (ПАВ) имеет способность пениться в значительном количестве при малой концентрации.
ПАВ – за частую, являют собой органические или синтетические белковые соединения которые растворяются в воде.
Классификация
В связи с разнообразностью легковоспламеняющихся и горючих жидкостей возникла необходимость разработки и усовершенствования пожарного пенообразователя для разнообразных целей пожаротушения.
Таким образом на сегодняшний день пенообразователи и пены классифицируются по назначению, структуре по химической природе поверхностно-активного вещества и по способу образования:
по природе основного поверхностно-активного вещества:
по способу образования:
Характеристика
При тушении нефтей и нефтепродуктов концентрация водного раствора ПО-1 принимается 6%. При тушении других веществ и материалов используют растворы с концентрацией 2 – 6 %.
Влияние состава пенообразователя на свойства пены
Основные показатели, которые необходимо учитывать пожарным во время пожаротушения являются: назначение пенообразователя (общее, целевое или пленкообразующее) и кратность.
Направленность и назначение
Пенообразователи целевого назначения способны вырабатывать пену, которая хорошо сохраняется на поверхности очага возгорания (бензина, нефти), то есть, может длительное время не разрушаться на открытом воздухе. Такие свойства пожарной пены создаются за счет того, что в состав пенообразователя входят несколько компонентов.
Также пенообразователи целевого назначения необходимы для тушения легковоспламеняющихся органических жидкостей растворимых в воде, например, спирта. За счет введение в состав пенообразователя некоторых полимеров, которые в свою очередь в последствие отделяют спирт от пены толстой полимерной пленкой.
К пенообразователям целевого назначения также можно отнести морозоустойчивые пенообразователи, соответственно они используются в регионах или климатических условиях с постоянно низкими температурами.
Универсальные и многоцелевые пенообразователи говорят сами за себя. По этому этот вид пенообразователя самый распространенные среди пожарных.
Пленкообразующие пенообразователи это особый вид пенообразователя который применяют при тушении возгораний углеводородного топлива (авиационное топливо, горючие газы и др.), а также во время подслойного тушения пожаров в резервуарах. За счет образования пленки на поверхности горючего он предотвращает повторное воспламенение.
Следующая важная характеристика пожарной пены это ее кратность.
Кратностью пены (К) называется отношение объема пены (Vп) к объему жидкости в пене (Vр ):
Так как пена это пузыри надутые воздухом, что является неустойчивой дисперсной системой, в которой, с момента образования, начинает протекать процесс переноса воздуха от пузырька к пузырьку в результате общее количество пузырьков и объем пены уменьшается, а также выделяется вода.
В зависимости от величины кратности пены разделяют на четыре группы:
В пожаротушении используются все виды кратности пожарной пены. Получить различную кратность пены можно за счет разнообразных приборов и пеногенерирующих устройств (установок):
Тушение пеной низкой кратности
Тушение пеной средней кратности
Получение пеной высокой кратности
Читайте дополнительный познавательный материал по теме:
ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ
ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ — пенообразователи, используемые в основном при тушении нефти, нефтепродуктов, водонерастворимых и водорастворимых горючих жидкостей. В зависимости от химического состава пенообразователи целевого назначения бывают:
— синтетические углеводородные типов S, S/AR;
— синтетические фторсодержащие типов AFFF, AFFF/AR, AFFF/AR-LV;
— фтор-протеиновые типов FP, FFFP, FP/AR и FFFP/AR.
Пенообразователи в зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) подразделяются на следующие виды:
Пенообразователи в зависимости от способности образовывать огнетушащую пену на стандартном пожарном оборудовании подразделяются на виды [4] :
— пенообразователи для тушения пожаров пеной низкой кратности (не более 20);
— пенообразователи для тушения пожаров пеной средней кратности (от 21 до 200);
— пенообразователи для тушения пожаров пеной высокой кратности (более 200).
Пенообразователи в зависимости от использования при тушении пожаров различных классов подразделяются на следующие типы [3] :
— пенообразователи для тушения пожаров класса А;
— пенообразователи для тушения пожаров класса В (при испытаниях в качестве эталонной углеводородной горючей жидкости используют: н-гептан, бензин А-76 или АИ-80, а в качестве водорастворимой (полярной) горючей жидкости — ацетон.
Пенообразователи в зависимости от возможности использования воды с различным содержанием неорганических солей подразделяются на типы [1] :
— пенообразователи для получения огнетушащей пены с использованием питьевой воды (жесткость воды не более 7 мг-экв·дм 3 );
— пенообразователи для получения огнетушащей пены с использованием жесткой воды;
— пенообразователи для получения огнетушащей пены с использованием морской воды.
Пенообразователи в зависимости от способности разлагаться под действием микрофлоры водоемов и почв подразделяются на следующие типы [2] :
— чрезвычайно медленно разлагаемые.
Пенообразователи для тушения пожаров по совокупности показателей назначения подразделяются на классификационные группы в зависимости от применения [1] :
· пенообразователи синтетические углеводородные общего назначения;
· пенообразователи целевого назначения:
— синтетические углеводородные (для использования с морской водой, для использования при низких температурах, с повышенной огнетушащей способностью, для тушения пеной высокой кратности и т. д.);
— синтетические фторсодержащие пленкообразующие (тип AFFF);
— синтетические фторсодержащие пленкообразующие для тушения водорастворимых (полярных) горючих жидкостей (тип AR);
— протеиновые (в том числе фторпротеиновые).
· значение концентрации пенообразователя в рабочем растворе;
· химическая природа пенообразователя.
Почти все выпускаемые в России пенообразователи, содержащие фторированные поверхностно-активные вещества, изготавливаются на зарубежном сырье. Проблемы экологии, связанные с применением фторсодержащих пенообразователей (их токсичность, канцерогенность), обсуждаемые в США и европейских странах, требуют решения и в России. Все фторированные поверхностно-активные вещества, входящие в состав пенообразователей, — биологически неразлагаемые продукты, которые попадают в почву и водоемы, и, не подвергаясь биораспаду бактериями на очистных сооружениях, способны нанести вред окружающей среде.
Пенообразователи всех типов рекомендуется хранить в концентрированном виде в закрытых емкостях. Температура в помещениях хранения пенообразователей должна быть не выше 40 °С и не ниже 5 °С, что обеспечивает сохранность продукта и возможность немедленного его использования. С повышением средней температуры на каждые 10 °С срок их хранения уменьшается в 2 раза. Оптимальная температура хранения пенообразователей составляет 20 °С.
Пена и пенообразователи: назначение, виды, состав и свойства
Виды пен, их физические и огнетушащие свойства.
Пена – это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.
Дополнительно читаете еще один материал по теме тут.
Виды пены по кратности:
Область применения. Достоинства и недостатки
Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь – для тушения пожаров нефтепродуктов.
Химическая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.
При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение – заставить пузырьки всплывать.
Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия.
Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество – от конструкции этого оборудования.
Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.
Ограничения в применении пены
При правильном использовании пена – эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее.
Положительные качества пены.
4. Пена может быть использована для тушения пожаров класса А в связи с наличием в ней воды. Особенно эффективна «легкая вода».
5. Пена – эффективное огнетушащее вещество для покрытия растекающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость.
6. Пена – наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями.
7. Для получения пены может использоваться пресная или жесткая или мягкая вода.
Отдельного внимания заслуживает и компрессионная пена, которая очень хорошо себя зарекомендовала при тушении пожаров.
Компрессионная пена (compressed air foam system, CAFS) – технология, используемая в пожаротушении для доставки огнетушащей пены с целью тушения возгорания или защиты зоны, где отсутствует горение, от воспламенения.
Компрессионная пена получается из стандартной насосной установки, которая имеет точку ввода сжатого воздуха в пенообразователь для формирования пены. Кроме того, сжатый воздух также добавляет энергию в струю, которая позволяет увеличить дальность доставки ОТВ по сравнению со стандартными пеногенераторами или стволами.
При использовании компрессионной пены, эффективность огнетушащего вещества составляет порядка 80%. Такой показатель возможен благодаря особым физическим свойствам компрессионной пены, а именно адгезивности. При тушении пожара, ствольщик получает в свой арсенал новые возможности. При нанесении на потолок и стены, пена изолирует смежные помещения от воздействия высоких температур, при этом пена долго держится даже на вертикальных поверхностях: от одного часа на металлической до двух-трех часов на деревянной. Каждый пузырь компрессионной пены имеет стойкую связь с соседними, что обуславливает высокую стойкость пены. В результате получается тонкое (около 1-2 сантиметров) и прочное «одеяло», которое буквально «укрывает» горящую поверхность, прекращая доступ кислорода в очаг возгорания.
Физические параметры компрессионной пены и, соответственно, огнетушащие свойства пены – изменяются посредством изменения соотношения ингредиентов. Может вырабатываться «сырая» (тяжёлая) пена с соотношением от 1 : 5 (вода : воздух) и «сухая» (лёгкая) пена с соотношением до 1 : 20 (вода : воздух).
Подача компрессионной пены с соотношением 1 : 10 (вода : воздух) на вертикальные поверхности
(металлическую дверь, кирпичную стену).
Вместе с тем, пена обладает и лучшими свойствами воды – она охлаждает очаг, а благодаря смачивателям, включенным в ее состав – проникает в поры и трещины поверхности, предотвращая тление материала и его повторное возгорание.
Пенобразователи
Пенообразователи предназначены для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей, используемых для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ).
Пенообразователи в зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) подразделяются на:
Пенообразователи в зависимости от способности образовывать огнетушащую пену на стандартном пожарном оборудовании подразделяются на:
Самыми популярными и недорогими, и в то же время эффективными, на сегодняшний день считаются пенообразователи с маркировкой ПО-6 и ПО-3. Цифры на маркировке говорят об уровне концентрации пенообразователя в рабочем растворе (6 или 3 литра на определенный объем воды). Хранить такую продукцию следует в отапливаемых помещениях. Замерзая, пенообразователь не теряет своих свойств и вновь готов к эксплуатации после размораживания, но в условиях возникшего пожара времени на приведение его в нужную консистенцию может просто не быть. Оба вида относятся к числу биоразлагаемых и абсолютно безопасны при хранении и транспортировке.
ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЁННЫХ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Пенообразователи целевого применения.
ТЭАС-НТ – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур.
ПО-6НП – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для тушения пожаров нефтепродуктов, ГЖ, для применения с морской водой. «Морпен» – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности с использованием как пресной, так и морской воды.
ПО-6МТ – синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.
Интересное видео по компрессионной пене
Пожарные пенообразователи
Для тушения пожара используется вода, пена. С помощью современных установок и веществ удается быстро остановить возгорание любой сложности. При смешивании пенообразователя с водой получаются растворы, которые долго хранятся и использу-ются в нужный момент. При этом часто их расход при пожаре минимален.
Что такое пенообразователь
В 2007 г. были утверждены новые правила по работе с растворами для образования вещества. Требования биобезопасности для людей и природы, порядок их примене-ния, перевозки, хранения и т. д. раскрыты в официальных рекомендациях МЧС России от 27.08.2007 г. При их разработке учтены ГОСТы продукции, НПБ 304-2001, международные и европейские стандарты.
Скачать полный текст документа можно на сайтах юридической направленности. Действующая до этого дня инструкция 1996 г. утратила силу.
Пенообразователь для пожаротушения – водный раствор определенной концентрации с ПАВ, стабилизирующими добавками. Во всероссийском классификаторе продукции (ОКПД) имеет нумерацию 24.66.48.590, название «химические продукты, не включенные в другие группы».
Быстро охладить вертикальные стальные резервуары (РВС), устранить возгорание внутри зданий, на АЗС, в складских помещениях с горючими материалами – во всех ситуациях требуется применение пенообразователей.
Тушение пожара проводится разными способами, в т. ч. и с помощью стационарных модулей (например, УВП-400).
На предприятиях также применяются установки водяного и пенного автоматического пожаротушения:
Узел управления контролирует все, что входит в автоматическую установку: трубопроводная арматура, запорные элементы и другие. При этом нормативы и ГОСТы содержат четкие требования к гидравлическому и пневматическому давлению, мощности потребляемой электроэнергии, количеству насадок, времени срабатыванию автоматических установок.
Детальная информация видна на видео:
Классификация
Вещества для образования пены могут состоять из разных химических элементов.
Общепринята классификация видов растворов по этому признаку:
Еще одно определяющее качество – характеристики воды. Она содержит разную концентрацию неорганических солей, поэтому выпускаются вещества для обычной, жесткой или морской структуры.
По степени вредности для природной среды пенообразователи делятся на:
По совокупности показателей синтетические вещества для образования пены делятся на две основные группы: целевого и общего назначения.
Характеристики
Производство таких пенообразователей имеет невысокую себестоимость, технология хорошо отработана. Низкая цена – причина повсемест-ного использования и популярности растворов.
Однако они уступают другим видам средств по эффективности тушения. В состав пенообразо-вателя общего назначения для пожаротушения входят анионные углеводородные ПАВ, а также ингибитор коррозии.
По внешнему виду это однородная жидкость желтого или коричневого оттенка, без осадка и посторонних примесей.
Вот некоторые характеристики пенообразователей:
Порядок применения пенообразователей
Вещество обладает разной кратностью.
Порядок применения любого пенообразо-вателя для тушения пожаров в общих чертах выглядит так:
Пенообразователи общего назначения
Углеводородные вещества создают вещество с разными характеристиками. В баках машин без специальных дозаторов пенообразователь пожарный общего назначения с небольшой концентрацией (6% и ниже) разбавляется водой. При этом ее жесткость определяет свойства таких растворов.
Чем она выше, тем хуже огнетушащая способность. Поэтому для сохранения исходных параметров в таких растворах, нужно увеличивать концентрацию пенообразователя.
Запрещено использовать морскую или слишком жесткую воду (более 30 мг-экв.дм). Пожаротушение промышленными оборотными жидкостями не проводится, если в них присутствует нефтепродукт или выявлены любые примеси нефти.
Пенообразователи целевого назначения
Подобные продукты применяются, если пожар вызван возгоранием нефтепродуктов, ГСМ, жидких углеводородов.
Кроме того, пенообразователь целевого назначения может добавляться:
Транспортировка и хранение
По ГОСТу пенообразователи не включены в реестр опасных веществ, поэтому на них действуют обычные требования к перевозке.
На заводе перед погрузкой тара очищается, удаляются следы любых реактивов. Для расчета предела заполнения берется величина не более 95%, затем емкость герме-тично закрывается. На пломбе обязательно указываются: страна-производитель, дата выпуска, идентификатор партии, количество продукции, номер места и вес.
Перевозка подобных грузов проводится железнодорожными составами (в цистернах с универсальным механизмом слива, в крытых вагонах). Для транспортировки по автомобильным трассам пенообразователь загружается в бочки из металла или полимерного материала. Фторсодержащие вещества перевозят также в стеклянной таре.
Установка подогрева – главная особенность перевозки в зимнее время.
Если пенообразователь во время транспор-тировки замерзает, рекомендация по работе с таким раствором выглядит следующим образом:
Действия можно проводить несколько раз, на заводские характеристики растворов это не влияет.
Стационарное хранение пенообразователя осуществляется в концентрированном виде. Его размещают в закрытые емкости с полимерным покрытием или в тару из нержавейки. Особенно важно соблюдать этот принцип с фторсодержащими веществами. Недопустимо хранить пенообразователи в обычных железобетонных емкостях без специального покрытия.
Раствор в стальном резервуаре без добавления стабилизатора годен не более месяца. В других случаях, в т. ч. при использовании стеклянной, пластмассовой, нержавеющей тары, его можно хранить не более 3 лет.
Чтобы качества продукта оставались неизменными, нужно обеспечить температуру в помещении от 5 до 40ºС. Оптимальной считается около 20ºС. При соблюдении правил можно хранить пенообразователь довольно долгое время. Минимальный срок годности – 10 лет.
Стабилизация свойств
Существует ряд технических мероприятий, с помощью которых пенообразователи сохраняют первоначальные характеристики.
Такой процесс стабилизации включает:
Проверка качества
Контроль проводится как на самом предприятии, так и конечным потребителем. После проверки документов по качеству и состоянию принятого на склад продукта по специальной технологии берется проба. Испытания проводятся в пожарной лабора-тории аккредитованной организации.
Только после получения результатов соответствия образцов нужным критериям, партию (не более 200 тонн) переводят в пожарное подразделение. Когда в ходе испытания выявлены нарушения, акт и рекламация отправляются на адрес завода-изготовителя, где купили продукцию.
Утилизация
Негодные или просроченные пенообразо-ватели оставлять и использовать больше нельзя. Они могут направляться на другие цели.
Например, углеводородный пожарный раствор применяют как смачиватель при тушении твердого топлива. Пенообразователь подойдет для мытья металла. Пример повторного использования – отправка в РЖД как моющего средства для чистки цистерн.
Когда вторичное применение продукта уже невозможно, такие списанные вещества будут обезврежены. Пенообразователи разрушают до безопасных для природы компонентов.
Если растворы нельзя утилизировать, их разбавляют и сливают в сточные воды, но при условии биоразлагаемости. Ни один вид пенообразователя нельзя смывать в водоемы бытового и питьевого назначения.
Если жесткие или фторсодержащие растворы попадают на почву, снимается загряз-ненный слой и отправляется на специальные химические свалки. Эти вещества нельзя сливать в канализацию жилых районов. Собранные или списанные отходы допускается сжигать в печах либо отправлять на свалки химотходов.
Требования безопасности
Синтетические пенообразователи не наносят существенный вред здоровью. Даже растворы целевого назначения считаются умеренно опасными. Концентрат этих веществ при попадании на кожу или слизистую глаз вызывает раздражение.
Проектирование помещения для производства пенообразователей должно предус-матривать установку хорошей системы вентиляции, а сам процесс желательно максимально роботизировать. Для ручного управления разгрузкой, чистки емкостей и оборудования сотрудникам выдаются непромокаемая одежда, резиновые обувь и рукавицы, защитные приспособления: специальные очки и щит.
Несмотря на то, что водяной раствор безвреден, дополнительно по технике безопасности работник обязан:
Главная функция пенообразователя – получение растворов для пожаротушения в сложных условиях. Во многих ситуациях применение обычной воды нецелесообраз-но. Современные приборы и устройства используются для получения нужной кратности пены, тем самым увеличивается эффективность работы пожарной бригады или автоматической установки.
Например, для тушения нефтепродуктов обычная вода будет бесполезна и в силу вступает пожарная пена.