Пенное пожаротушение

Пенное пожаротушение используется для быстрой локализации и устранения воспламенения в технических помещениях. Вся площадь покрывается объёмным слоем пены, которая перекрывает огню доступ к кислороду, тем самым, не позволяя ему распространяться. Быстрота тушения и его эффективность зависят от вида и особенностей агрегата пожаротушения, типа используемой пены и прочих параметров оборудования.

Сфера применения

Установки этого вида используются на грузоналивных объектах, которые используются для перевозки горюче-смазочных материалов и нефтяных продуктов. Также они устанавливаются в машинных отделениях для борьбы с возгоранием ДВС, компрессоров, генераторов и других технологических агрегатов. Пенное пожаротушение применимо на следующих объектах:

• морские суда гражданского, военного, транспортного и прочих типов, особенно на кораблях, перевозящих нефтепродукты;
• помещения с главным и автономным источником электроэнергии;
• помещения с пожарными насосами и дополнительными агрегатами;
• объекты транспортировки автомобильного транспорта, сухих грузов и других изделий, оснащённых топливным баком;
• места хранения легковоспламеняющихся веществ (ЛКМ, грунтовки, растворители и прочее);
• комнаты с нефтеперекачивающим оборудованием.

Системы пожаротушения, которые используют пену в качестве вещества борьбы с огнём, нельзя применять в помещениях с электротехническим оборудованием — высок риск возникновения короткого замыкания (в таких местах используют газовое пожаротушение). Кроме того, они не применяются для тушения химических материалов, которые выделяют кислород и различных окислителей — в этой ситуации, если использовать пенное оборудование, ситуация только усугубится. Оно не используется и в других случаях:

• материалы, быстро вступающие в химическую реакцию с водой;
• сжиженные и обычные газы.

Преимущества и недостатки систем пенного пожаротушения

Одно из главных положительных качеств такого способа борьбы с огнём — безопасность, пена не оказывает негативного воздействия на здоровье людей. Имеются и другие преимущества:

• Вещество обладает хорошими заполняющими характеристиками, а потому оно применяется для локализации возгорания отдельных закрытых пространств на крупном пожаре.
• Высокая активность поверхности — пена хорошо ложится на горящие предметы и материалы (например — нефтепродукты). Оптимальный вариант для борьбы с огнём в хранилищах ГСМ.
• Объём подаваемого вещества в два раза больше по сравнению с водой.

Имеются и отрицательные стороны. Например — наносится серьёзный ущерб имуществу (мебели, декоративной облицовке, товарам и другим предметам). Второй минус — невозможность тушить электроприборы. Третий — дороговизна системы и необходимость в регулярном дорогостоящем обслуживании.

Характеристики основного вещества - пены

Принято следующее разделение пены по кратности (кратность – это отношение объёма фактической пены к её объёму в жидком виде):

• низкая, интервал 5-20;
• средняя, 20-200;
• высокая, от 200.

Выделяют два вида пены — химическую и воздушно-механическую.

Химическую получают путём перемешивания щелочи с водой (в которой растворена кислота). Все ингредиенты находятся в единой герметичной ёмкости, для увеличения срока годности к ним добавляют стабилизатор. Когда материалы начинают взаимодействовать между собой, появляются пузырьки, содержащие углекислый газ. Есть два способа получения конечного материала. Первый — порошок добавляется в воду посредством воронки. Второй — две составляющие смеси заранее перемешаны с водой.

Воздушно-механическую пену получают путём перемешивания воды и пенообразователя, благодаря чему возникают пузырьки, наполненные воздухом. Эффективность и объём полученного материала будет зависеть от конструктивных особенностей оборудования и степени перемешивания. Также важен материал изготовления пенообразователя — это может быть протеин или поверхностно-активные вещества (жидкое мыло, смачиватель, моющие средства и прочее).

Классификация пенных АУПТ

Дренчерное оборудование считается наиболее эффективным средством борьбы с огнём, так как пенная смесь поступает сразу изо всех оросителей. Как только сработал датчик дыма или извещатель возгорания, пена автоматически перекачивается по трубопроводу АУПТ в нужное помещение, распространяется по площади и надёжно перекрывает пламени доступ к кислороду, тем самым останавливая горение.

Спринклерное оборудование АУПТ используется для точечной борьбы с огнём в комнатах с небольшой пожарной нагрузкой. Оно устанавливается в помещениях с важными технологическими устройствами, на складах с продукцией, на опытных цехах предприятий — везде, где нежелательно применять полное заполнение площади, так как это нанесёт большой материальный ущерб.

Оборудование с ГПВ (генератор пены высокой кратности). Обеспечивает наибольший объём пены по сравнению с предыдущими аналогами. Устанавливается на больших нефтехранилищах и на фабриках по переработке углеводородного сырья и органического синтеза. Подача основного вещества осуществляется под большим давлением до 1,6 МПа — для этого используются инертные газы и сжатый воздух.

Установки и станции пенного пожаротушения имеют классификацию по кратности и виду дозатора, возможны следующие конструктивные решения:

1. Трубка Вентури. Недорогие дозаторы, подающие пену кратностью до трёх единиц. Используется редко, так как имеет несколько негативных характеристик — это снижение рабочего давления в трубопроводе и ограниченная сфера использования из-за того, что генераторы производят пену разной кратности.
2. Баки, в каждом из которых содержатся отдельные компоненты пены. Производят вещество со стабильными характеристиками, единственный минус — занимают много места и требуют отдельного помещения для установки.
3. Оборудование с дозирующим гидромотором. Подаёт пену заданной кратности и под стабильным давлением. Применяется как в системах общего заполнения, так и в агрегатах для локального пожаротушения. Минусы — высокая стоимость, необходимость регулярного обслуживания и сложность монтажа.

Пенное пожаротушение – вид пожаротушения, при котором для тушения возгораний используется пена. Данное огнетушащее вещество имеет повышенную смачивающую способность и позволяет эффективно бороться со специфическими пожарами.

В качестве огнетушащего вещества пена была впервые использована в 1902 году. Инженер А.Г. Лоран разработал пенный огнетушитель и стационарную установку пенного пожаротушения с подачей кислотного и щелочного растворов к месту пожара. В процесс поиска более эффективного решения им также была предложена газомеханическая (воздушно-механическая) пена, которая используется и сегодня.

Преимущества пенного пожаротушения:

1. Снижение расхода воды. Пены представляют собой дисперсные системы, состояние из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. В зависимости от кратности (отношение объема пены к объему ее жидкой фазы), расход воды может быть снижен в 4-1500 раз.
2. Возможность тушения пожара в больших помещениях. Поскольку пена постепенно распределяется по поверхности, отпадает необходимость в установке дополнительных оросителей.
3. Возможность объемного тушения. При условии использования качественных пенообразователей.
4. Пенное пожаротушение эффективно для тушения возгораний нефтепродуктов в резервуарах. Благодаря особым физическим свойствам, пена (низкой кратности) может подаваться в слой нефтепродукта (подслойное тушение).
5. Низкая плотность. Позволяет эффективно тушить возгорания даже самых легких фракций перегонки нефти.
6. Повышенная смачивающая способность. Позволяет тушить возгорания пористых веществ более эффективно (по сравнению с водой).
7. Не требуется перекрытие всего зеркала горения. Возможно благодаря физическим свойствам пены (растекается по поверхности горящего материала).
8. Низкая электропроводимость пены. Благодарю незначительному количеству воды в пене (зависит от ее кратности), практически не проводит электрический ток. Это позволяет тушить возгорания в помещениях с работающим оборудованием, не подвергая опасности людей, находящихся в нем.
9. Простота удаления огнетушащего вещества. Осуществляется обычным уборочным инвентарем без дополнительных чистящих средств. Это позволяет восстановить работоспособность объекта, на котором произошло возгорание, в минимальные сроки.

Наиболее важной структурной характеристикой пены является ее кратность. Подразделяется на:

• низкократную (кратность до 20);
• среднекратную (20-200);
• высокократную (200+).

Механизм огнетушащего действия:

1. Препятствование доступу кислорода к горящим поверхностям. Слой пены препятствует попаданию кислорода (без которого процесс горения невозможен) к очагу возгорания.
2. Охлаждение очага возгорания. Вода, входящая в состав пены, является веществом с очень высокой теплоемкостью. При контакте с горящими поверхностями отбирает тепло и охлаждает их.
3. Предотвращение выделения горючих испарений. Позволяет снизить вероятность дальнейшего распространения огня и отравления людей продуктами горения.
4. Экранирование тепловой энергии. Пена (хоть и незначительно) препятствует нагреванию других поверхностей, тем самым снижая вероятность их возгорания.

Система пенного пожаротушения состоит из:

• оросителей;
• пеногенераторов (ручные, лафетные стволы, стационарные пенные камеры);
• смесителей пенообразователя;
• баков-дозаторов.

Пенообразователи

Согласно международному стандарту ISO 7203 в качестве пенообразователей могут использовать следующие их виды:

• синтетические;
• протеиновые;
• фторпротеиновые;
• пленкообразующие синтетические;
• пленкообразующие протеиновые;
• пенообразователи, устойчивые к воздействию спиртов и других водорастворимых жидкостей.

Классификация систем пенного пожаротушения

По конструктивному исполнению подразделяют на:

• спринклерные;
• дренчерные;

Дренчерные установки по виду привода подразделяют на:

• электрические;
• гидравлические;
• пневматические;
• механические;
• комбинированные.

Установки по продолжительности действия подразделяют на:

• кратковременного действия (до 10 минут);
• средней продолжительности (до 15 минут);
• длительного действия (более 15 минут, но не более 25 минут).

Область применения:

• нефтяные резервуары;
• нефтеперерабатывающие заводы;
• авиационные ангары;
• нефтемагистрали;
• вагоны-цистерны для нефтепродуктов.