Вода как средство пожаротушения

Вода и ее физико-химические параметры

Вещество изначально находится в жидком агрегатном состоянии, но может переходить и в другие формы, например, в твердое или газообразное. Химическая формула воды – H2O, а название – оксид водорода. Молекулы вещества состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Жидкость бесцветна, без запаха и вкуса.

Что относится к первичным средствам пожаротушения

Это способы тушения пожара до прибытия спасателей, такие как:

• огнетушитель;
• укрывной материал;
• Пожарный щит с инструментами;
• ведра и ручные насосы;
• пожарный гидрант.

Ведра и ручные насосы в основном используются для транспортировки воды из близлежащих источников к местам аварий. Пожарные гидранты подключены к системе водоснабжения здания. Огнетушители могут включать огнетушители на водной основе.

На заметку. На водные огнетушители спрос на рынке меньше, чем на порошковые, пенные или газовые огнетушители. Причин тому много: во-первых, вода ускоряет коррозию металла, существенно сокращая срок хранения оборудования, во-вторых, вещество применяется только для тушения пожаров класса А (твердые материалы).

Огнетушащая эффективность воды

Я не могу дать краткий ответ на вопрос «Каковы огнетушащие свойства воды?» Необходимо комплексное изучение воды как вещества. Этот OTV имеет следующие особенности:

1. Теплоемкость. Это означает, что когда вода попадает в огонь, она забирает часть тепла от огня и испаряется, действуя таким образом как охлаждающий агент.
2. Теплопроводность низкая. Воду нельзя быстро воспламенить или нагреть от внешних источников.
3. термическое сопротивление. Водяной пар распадается на свои компоненты (кислород и водород) только при температуре выше +1700 °C ℃.
4. Низкая вязкость. Вещество является жидкостью и поэтому может использоваться и перекачиваться по шлангам под давлением.
5. Высокая испарительная способность. При испарении объем воды увеличивается более чем в 1000 раз. Поэтому воздух в зоне горения разбавляется паром. Водяной пар вытесняет кислород и изолирует источник.

Разновидности водяного пожаротушения

Система водяного пожаротушения состоит из следующих частей:

1. Система ответвлений автомобильных дорог. Через них материалы попадают в помещение.
2. Разбрызгивающие форсунки. Они подключаются к трубам, из которых выводится огнетушащее вещество.
3. узел управления. Он блокирует проход веществ из емкости в магистраль и одновременно участвует в заливке насоса.
4. Насос. Увеличьте давление в трубе.
5. Контейнер с ОТВ. Иногда устанавливаются два резервуара для воды – один рабочий (тушит пожар в течение первых 20 минут) и другой основной резервуар (может тушить пожар до 90 минут после поступления сигнала).

Устройства водяного пожаротушения можно разделить на три типа:

1. Спринклеры. Есть различия в автономной работе. В нормальных условиях основной трубопровод системы заполнен водой, однако канал трубопровода к накопительной емкости с огнетушащим веществом перекрывается блоком управления. Каждая спринклерная головка оснащена индивидуальной колбой с термозамком. Под воздействием тепла колба разрушается, позволяя огнетушащему веществу проникнуть в защищаемое помещение. Блок управления реагирует на снижение давления в трубопроводе, открывает канал резервуара, содержащего вещество, и подает рабочий сигнал на насос. Основным недостатком такого типа установки является то, что оросители одноразовые – после первого использования активированные оросители требуют замены. Однако данная система отличается низким расходом материала.
   
2. наводнение. Конструкция установки предполагает водяную завесу – открытый спринклер. Именно поэтому в трубах системы обычно нет воды, которая в противном случае вылилась бы через спринклеры. Если спринклерная головка установлена ​​раструбом вверх, это позволяет находить материал в трубе без давления. Система работает по тому же принципу, что и спринклерная, но с двумя отличиями: во-первых, сигнал включения поступает не от одного замка, а от датчика тепла или дыма, во-вторых, при включении установки начинаются все потопы; работающий. Недостаток дренчерной системы в том, что она потребляет много воды, но преимущество в том, что она быстро реагирует и безопасна.
   
3. Для тушения модуля используйте водяной туман. Они выглядят как небольшие металлические капсулы, которые при активации выделяют взвесь капель воды, своего рода туман. Этот модуль расширяет возможности воды – мелкодисперсного распыленного вещества, которое можно использовать для тушения пожаров класса В (легковоспламеняющиеся жидкости).

Достоинства и недостатки

К преимуществам воды как средства пожаротушения относятся следующие показатели:

• Быстро остановить горение за счет снижения температуры и изоляции газовой среды;
• безопасность персонала;
• Доступность - В большинстве зданий есть водопровод.

Помимо преимуществ, средства пожаротушения на водной основе имеют и недостатки:

• Узкая область применения: Большинство водных веществ используют для тушения твердых материалов (А), реже — для тушения жидкостей (Б);
• Повышается риск коррозии компонентов системы, этот фактор может существенно сократить срок их службы.

Интенсивность подачи

Зависит от категории пожарной опасности объекта. В среднем этот показатель начинается от 0,06 л/м2 и достигает в разных местах 0,3 л/м2.

Способы подачи

Существует три способа доставки материалов:

1. Стабильный поток. Часто используется при использовании обсадных и лафетных стволов. Метатели особенно эффективны, если стрелять прямо в источник огня.
2. Реактивный поток. Его используют как для тушения, так и для предотвращения пожаров. Наиболее распространенными применениями являются водяные щиты, созданные из шахт для защиты пожарных, а также водяные завесы в зданиях.
3. Водяно-капельная суспензия (туман). Эффективность этого метода заключается в мелком распылении воды. Эти частицы быстро заполняют помещение, испаряясь и вытесняя кислород.

Область применения воды

Класс пожароопасности с использованием воды напрямую зависит от типа подачи вещества. Концентрированные струи воды могут тушить только пожары группы А (твердые материалы).

Для тушения пожаров класса Б (горючая жидкость) допускается использовать мелкодисперсные распыляемые составы, тогда как распыление этого вещества только усугубит ситуацию.

Чаще всего воду используют в качестве средства пожаротушения в местах скопления людей, где нет особо ценных материалов, таких как:

• торговый центр;
• Административное здание;
• образовательные учреждения.

Вода также используется на строительных площадках для охлаждения нагревательных элементов (например, свай).

Что нельзя тушить водой

Существует несколько видов пожаров, при которых вода либо бесполезна, либо опасна:

1. C——горючий газ. В этом случае даже мелкая струя воды бесполезна.
2. Д——Металл. Когда некоторые щелочноземельные металлы, такие как магний или натрий, вступают в контакт с водой, происходят бурные химические реакции с выделением большого количества тепла. В случае пожара такая реакция только усугубит ситуацию.
3. E——Электрическое оборудование под напряжением. Вода хорошо проводит электрические заряды. Подача этого вещества в электроустановки, не отключенные от сети, может привести к гибели людей.

Внимание! Важно помнить, что вода также может нанести материальный ущерб. Если расчеты произведены неправильно, тушение пожара водой может оказаться опаснее пожара.

Настоятельно не рекомендуется использовать этот OTV в следующих местах:

• музей;
• файл;
• магазины техники и электроники;
• Склад для оборудования и книг.

Способы повышения огнетушащей эффективности воды

Вода плохо смачивает материал из-за высокого поверхностного натяжения. Для его снижения используются специальные добавки:

1. Загуститель. Увеличение вязкости воды.
2. Пенообразователь. Для получения пены из раствора этого средства можно использовать специальную насадку.
3. ПАВ.

Факторы влияющие на успех тушение пожара

Среди множества причин и факторов, влияющих на скорость и качество тушения пожара, можно выделить первичные и вторичные причины.

Если первичные факторы состоят прежде всего из вида огнетушащего вещества и времени воздействия на пожар силы и средств, то второстепенные факторы могут быть настолько разнообразны, что невозможно определить, какой из них является решающим (доминирующим) в данном случае ситуация.

К второстепенным факторам могут относиться: численность персонала, прибывшего на место пожара, стратегия тушения пожара, физическая подготовка самих пожарных или техники (они могут повлиять на скорость подачи воды) и т д.

Анализируя вышеизложенную ситуацию, можно задаться вопросом, как измерить или оценить эффективность усилий подразделения по тушению пожаров водой из ручных пожарных стволов.

Метод не прямого тушения и что это такое

Сегодня во всем мире в основе тушения пожаров лежат преимущественно научные методы и подходы.

Поэтому сегодня существует так называемый метод «непрямого пожаротушения». Для лучшего понимания мы называем его методом непрямого пожаротушения или пожаротушения водопроводом.

В описанном выше методе задействовано множество факторов (как показано на рисунке)

Правильное ее выполнение повлияет на скорость тушения пожара, которое осуществляется следующими способами:

1. Эндотермический – испарение капель воды;
2. Образуется избыток инертного газа, вытесняющий кислород и делающий последующее горение невозможным.

Некоторые факторы могут оказаться более важными, чем другие, в то время как другие действия напрямую связаны друг с другом. Например, чтобы получить правильный размер капель, нам необходимо поддерживать правильный расход, давление и угол наклона пожарного сопла. В идеале, конечно, когда соблюдены все семь факторов.

Секрет эффективности тушения водой

Теперь разберемся, почему распиловка воды эффективнее при тушении пожаров.

Вода подается в жидком виде, поэтому при попадании в среду с повышенной температурой она начинает нагреваться и со временем превращается в пар.

Следовательно, чтобы нагреть воду до 100 0С и начать испарение (этот параметр называется удельной теплоемкостью воды), необходимо 4,187 кДж/(кг∙К). После того, как вода нагреется до точки кипения от источника огня, на испарение также будет потребляться 2260 кДж/кг энергии (скрытая теплота испарения воды), пока вода не испарится полностью.

В процессе тушения очага пожара два приведенных выше параметра уравновешиваются.

В результате перед огнем образуется «слой» из капель воды, пара и горячего дыма. Пар, образующийся при испарении воды, также имеет собственную удельную теплоемкость, которая равна 2080 кДж/(кг∙К).

Сложив всю потребляемую энергию, получим следующий результат:

	миллиджоули/кг
10	3.05
15	3.03
20	3.01
25	2,99
30	2,97

Из представленных результатов видно, что на каждый 1 литр воды должно расходоваться примерно 3 мДж/кг энергии огня, что, в свою очередь, приводит к снижению температуры.

Второй характеристикой этого процесса пожаротушения является наличие пара. Как мы все знаем, из 1 литра воды можно получить 2-4 кубических метра пара, в зависимости от температуры, а пар – это инертный газ.

Присутствие такого большого количества инертных газов приводит к резкому падению уровня кислорода в помещении, тем самым разрушая классический пожарный треугольник (горение).

Влияние размера капель нельзя недооценивать! Если капли воды слишком большие, они не испарятся полностью.

Маленькие капли воды могут преждевременно испариться, охлаждая очень небольшую площадь.

Считается, что оптимальный размер капель должен составлять 0,3 мм.

Теперь, когда у нас есть понимание эффективности воды при тушении пожаров, следующим шагом будет оценка нормативов, с помощью которых можно достичь требуемых параметров водоснабжения.

Что важно во время использование метода не прямого тушения

Теперь мы вернулись к тому, с чего начали. Какие критерии являются первичными, а какие второстепенными.

Как было показано ранее, размер капли является наиболее важным и зависит от угла ствола и угла водяного пистолета.

Конечно, мы предполагаем, что они используют мушкетные стволы марки TFT G-Force или аналогичные.

Чтобы было легче понять критерии размера капель и эффективности при использовании пожарными роботами вышеуказанных способов тушения пожара, опишем все графически:

Итак, сегодня вы узнали, как эффективнее использовать воду при тушении пожаров. Если вы заметили какие-либо неточности или обладаете дополнительной информацией, напишите или оставьте свой комментарий.

Все материалы, представленные в этой статье, взяты из репортажей Джона Макдоно (Сидней, Австралия) и Карела Ламберта (Брюссель, Бельгия).