Обзор систем пожаротушения при использовании криогенных газов и жидкостей
Использование криогенных горючих газов и жидкостей в качестве топлива вследствие их повышенной пожаровзрывоопасности по сравнению с традиционными топливами выдвинуты дополнительные требования к вопросу обеспечения пожаровзрывоопасности.
Традиционные нехладоновые системы пожаротушения
1. Порошковые системы (ПС)
Представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими слёживанию и комкованию порошка. ПС обладают высокой огнетушащей способностью при тушении пожаров класса В. К достоинствам порошков можно отнести также разнообразие способов тушения и возможность тушения электрооборудования под напряжением.
2. Пенные средства тушения
Широко используются при тушении пожаров классов А и В на промышленных предприятиях, складах, нефтехранилищах. Для получения пен к воде добавляются пенообразователь, в состав которого входят некоторые природные и синтетические поверхностноактивные вещества. К достоинствам этого способа относится существенное сокращение расхода площадей, способность пены растекаться по поверхности горящей жидкости и постепенно перекрывать все зеркало горения.
3. Газовые средства тушения
Подразделяются на установки объемного, локального по объему и локального по площади пожаротушения. В установках газового пожаротушения в настоящее время из нехладоновых огнетушащих веществ применяются следующие:
— диоксид углерода СО2;
— азот N2;
— аргон Ar.
Наибольшее распространение получил диоксид углерода (применяется как для объемного, так и локального тушения).
Альтернативные технологии
За последние 5-6 лет за рубежом и в России были исследованы и доведены до практической реализации ряд новых технологий альтернативных хладонам озонобезопасных огнетушащих веществ.
1. Химические заменители
а) соединения HFC, HCFC, C4F10, C3F7H и др.
б) HCFC, HFC, PFC – смеси.
Таблица 1. Характеристики фторуглеводородов – кандидатов в огнетушащие вещества.
Обозначение хладона | Химическая формула | Молекулярный вес | Температура кипения, °С | Токсичность LD50, % | Коэффициент озонового разрушения |
13B1 | CF3Br | 149 | -58 | >40 | 10 |
114B2 | C2F4Br5 | 260 | 47,5 | низкая | >10 |
125 | C2F5H | 120 | -48 | >>10 | 0 |
218 | C3F8 | 188 | -36 | оч. низкая | 0 |
C318 | C4F8 | 200 | 6 | оч. низкая | 0 |
Элегаз | SF6 | 146 | 0 | ||
FM-200 | C3F7H | 170 | -16,4 | оч. низкая | 0 |
HCF-23 | CHF3 | 70 | -82,1 | низкая | 0 |
в) возможные реагенты второго поколения в течение умеренных или долговременных сроков.
г) соединения инертных газов – смеси CO2, N2 и Ar.
Результаты медицинских исследований дают основания для возможности безопасного использования смесевых составов на основе азота, аргона и углекислого газа в системах объемного тушения пожаров в помещениях с наличием людей.
2. Технологии на основе водных туманов
а) системы с одной жидкостью – общие системы, использующие специальные сопла и специфические системы.
б) системы двух жидкостей – общие системы (вода с воздухом, азотом или CHF3), использующие модифицированные промышленные распылители.
Система пожаротушения на основе тонкодисперсной азотно-водяной смеси удовлетворяет высоким требованиям по экологической и биологической безопасности и характеризуется достаточно высокой эффективностью.
Установки пожаротушения, использующие распылители, могут заменить хладоновые и газовые системы тушения.
Таблица 2. Установки пожаротушения
Страна | Огнетушащий состав | Огнетушащая концентрация, кг/м3 | Необходимое кол-во стандартных баллонов для хранения состава |
Голландия Дания Бельгия Канада |
Argonite IG550 | 0,6 | 40 |
США | Inergean IG541 | 0,72 | 45 |
Россия | Азотно-водяная смесь | 0,2азот 0,2 вода |
21+бак на 120л воды |
3. Газоаэрозоли, вырабатываемые при сгорании специальных аэрозолеобразующих составов.
Предназначены для объемного пожаротушения классов А, B, C в стационарных помещениях. К основным достоинствам газоаэрозолей можно отнести:
— наивысшую огнетушащую эффективность;
— экологическую безопасность: отсутствие озоноразрушающего эффекта и переносимый уровень токсичности.
— способность предотвращать взрывы паро- и газовоздушных смесей в объеме после тушения.
— возможность замены хладоновых установок пожаротушения без замены датчиков обнаружения загораний, пультов управления и пиросредств.
Заключение
Для тушения пожаров на открытой площади могут быть рекомендованы следующие средства:
— воздушно-механическая пена средней кратности;
— порошковые составы;
— установки по распылению мелкодисперсной воды.
Для тушения пожаров в закрытых помещениях возможно применение установок с хладонами и аэрозольного пожаротушения.
Для тушения пожаров в помещениях, где возможно пребывание людей, могут быть рекомендованы составы на основе инертных газов и безопасные хладоны.
Для предупреждения взрыва могут быть рекомендованы инертные газы, озоноразрушающие хладоны, ультрадисперсные порошки, аэрозольные составы, а в некоторых ситуациях высокократная пена.