Лабораторная работа № 5. Цель работы:ознакомиться с классификацией, конструкцией и принципом действия первичных средств тушения пожаров
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ ПЕРВИЧНЫХ СРЕДСТВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Цель работы:ознакомиться с классификацией, конструкцией и принципом действия первичных средств тушения пожаров, получить навыки применения огнетушителей различных типов, изучить конструкцию спринклерной и дренчерной установок пожаротушения.
Приборы та инструменты:огнетушитель химический пенный, огнетушитель воздушно-пенный, огнетушитель углекислотный, огнетушитель порошковый.
Общие сведения
Огнетушитель– средство тушения загораний и небольших пожаров на начальной стадии их развития. По объему огнетушащего вещества подразделяются на малоемкостные (до 5 л), промышленные ручные (от 5 до 10 л) и перевозочные (свыше 10 л).
По массе огнетушители делятся на переносные (до 20 кг) и передвижные (от 20 до 400 кг). Передвижные огнетушители могут иметь одну или несколько емкостей с огнетушащим веществом, смонтированных на тележке. По роду огнетушащего вещества подразделяются на водяные, пенные (химические и воздушные), газовые (углекислотные и хладоновые), порошковые и комбинированные.
В свою очередь водные огнетушители подразделяются по виду создаваемой струи на огнетушители с компактной струей, с распыленным струей (средний диаметр капель более 100 мкм) и огнетушители с распыленным струей малой дисперсности (средний диаметр капель менее 100 мкм).
По принципу вытеснения огнетушащего вещества огнетушители подразделяют на закачанные, с баллоном сжатого или сжиженного газа, из газогенеррирующим элементом, с термическим элементом и с эжектором.
По величине рабочего давления делятся на огнетушители низкого давления (рабочее давление не более 2,5 МПа при температуре 20°С) и огнетушители высокого давления (рабочее давление выше 2,5 МПа при температуре 20°С). По возможности и способу восстановления технического ресурса огнетушители подразделяют на перезаряжаемые и ремонтируемые и однократного действия.
Химические пенные огнетушители – наиболее распространенный тип, который используется для тушения твердых горючих веществ и горючих легковоспламеняющихся жидкостей. Так как пена проводит электрический ток, такими огнетушителями нельзя тушить электрическое оборудование под напряжением. Также нельзя тушить калий, натрий, магний и их сплавы, поскольку в результате взаимодействия с водой, содержащейся в пене, выделяется водород, который усиливает горение. Имеющаяся в пене вода также портит ценное оборудование, вещи и бумаги.
Рис. 5.6. Внешний вид и конструкция химического пенного огнетушителя ОХП-10: 1 – корпус, 2 – баллон, 3 – боковая ручка, 4 – горловина, 5 – рычаг, 6 – шток, 7 – крышка, 8 – клапан, 9 – предохранитель, 10 – нижняя ручка.
Наиболее распространенной маркой огнетушителей данного типа является ОХП-10, конструкция которого показана на рис. 5.6. Производительность такого огнетушителя составляет 43...50 литров при кратности пены 5...6 и длине струи до 6 м, емкость баллона – 10 литров, полезная емкость – 8,7 литра, масса в снаряженном состоянии – 14,5 кг.
Щелочная часть заряда заливается в стальной корпус. Она состоит из 8,5 л воды, 400 г сухого гидрокарбоната натрия NaHCO3 и 50 г пенообразователя. Кислотная часть заливается в полиэтиленовый стакан, размещенный в верхней части корпуса, и состоит из 160 серной кислоты H2SO4 и 290 г сернокислого окисного железа Fe2(SO4)3. Для приведения в действие огнетушитель необходимо снять с кронштейна, установить на пол, и, держа левой рукой за ручку 3 на корпусе, правой поднять рычаг 5, поворачивая вокруг оси до упора. При этом сжимается пружина внутри горловины 4 и клапан 9 открывает горловину кислотного стакана. После этого взять огнетушитель правой рукой за рукоятку 3, а левой-за днище, на расстоянии 4 – 6 метров от источника возгорания быстро перевернуть его кверху дном и энергично встряхнуть. Кислотная часть при этом смешивается с щелочной, в результате чего протекает реакция
2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O +2СО2.
При этом параллельно протекает иная реакция
6NaHCO3 + Fe2(SO4)3 → 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3 +6СО2.
В результате реакций выделяется углеродный газ, который заполняет полости в пене и создает избыточное давление внутри корпуса до 1,4 МПа, который и выталкивает пену из огнетушителя в виде струи. Тушение возгорания проводят от периферии к центру, время действия огнетушителя составляет 60 сек. За этот период образуется большое количество химической пены. Во время использования огнетушителя возможно попадание пены на кожу и в глаза. В этом случае следует промыть пострадавшие участки водой или 2% раствором борной кислоты.
Воздушно-пенные огнетушители по конструкции подобные химическим пенным огнетушителям, используемым для тушения различных твердых веществ и металлов, за исключением щелочных металлов и электрооборудования под напряжением, а также веществ, горящих без доступа воздуха.
Огнетушители данного типа делятся на ручные (ОВП-5 и ОВП-10) и стационарные (ОВП-100, ОВП-250). Зарядом в корпусе такого огнетушителя является 6%-ный водный раствор и пенообразователь ОП-1. Давление в корпусе огнетушителя создается сжатым углекислым газом, который находится в специальном баллоне внутри огнетушителя. Сжатый раствор через сифонную трубку попадает в распылитель и диффузор, где происходит образование воздушно-механической пены кратностью 60 в количестве 540 литров. Время действия огнетушителя составляет 45 с, его внешний вид и конструкция приведены на рис. 5.7.
Рис. 5.7 Внешний вид и конструкция воздушно-пенного огнетушителя ОВП-10: 1 – корпус, 2 – диффузор, 3 – трубка, 4 – крышка, 5 – ручка, 6 – рычаг, 7 – шток, 8 – баллон, 9 – сифонная трубка
Углекислотные огнетушители (рис.5.8) – газовые огнетушители, предназначенные для тушения небольших пожаров различных веществ и материалов, а также электроустановок, кабелей и проводов, находящихся под напряжением до 1000 В. Нельзя гасить ими спирт и ацетон, поскольку они растворяют углекислоту, а также вещества, горящие без доступа воздуха. Приводятся в действие такие огнетушители вручную. Для этого следует сорвать пломбу, выдернуть чеку, повернуть рычаг на себя и направить струю заряда на огонь.
Рис. 5.8. Внешний вид и конструкция углекислотного огнетушителя ОУ-2: 1 – баллон, 2 – вращающийся раструб, 3 – запорная головка, 4 – сифонная трубка, 5 – крюк, 6 – чека, 7 – ручка, 8 – хомут, 9 – упор.
Через вентиль сжатая жидкая углекислота попадает в патрубок, где адиабатно расширяется, за счет чего ее температура снижается до -70°С. При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное ее объем увеличивается в 500 раз, при этом вследствие резкого охлаждения образуется снігоподібна вещество, которое при испарении охлаждает источник возгорания и изолирует его от кислорода. Углекислотный огнетушитель следует держать за ручку во избежание обморожения рук, хранить его подальше от источников теплоты для предотвращения саморазряда. Основные рабочие характеристики углекислотных огнетушителей приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1. Технические характеритики углекислотных огнетушиелей
| Показатель | ОУ-2 | ОУ-5 | ОУ-8 |
| Емкость баллона | |||
| Масса заряда, кг | 1,4 | 3,5 | 5,6 |
| Время действия при 20°С, с | |||
| Длина струи, м | 1,5 | 3,5 | |
| Рабочее давление, МПа | |||
| Полная масса, кг | 20,7 |
Углекислотно-бромэтиловые огнетушители (рис. 5.9) – газовые огнетушители, предназначенные для тушения загораний жидкого топлива, твердых горючих веществ, веществ, горящих без доступа воздуха или тлехющи (хлопок, изоляционные материалы), особо ценного оборудования и электрических установок под напряжением до 400 В. Надежно работают в интервале температур от -60 до +55°С. В качестве заряда применяют вещество ЧНД, которое состоит из 97% бромистого этила С2Н5Вг и 3% сжиженного углекислого газа. Сжатый воздух вводится внутрь огнетушителя для создания в нем рабочего давления 0,86 – 0,90 МПа при температуре 20°С.
Рис. 5.9. Внешний вид и конструкция углекислотно-бромэтилового огнетушителя ОУБ-3 (ОУБ-7): 1 – пусковой рычаг, 2 – запорная головка, 3 – рукоятка, 4 – крепление, 5 – баллон, 6 – кронштейн, 7 – распылитель, 8 – предохранительный колпак.
При попадании в источники возгорания бромистый этил тормозит екзотермескую реакцию горения. Эффективность вуглекислотно-брометилових огнетушителей почти в пять раз выше, чем углекислотных. Основные характеристики таких огнетушителей приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2. Технические характеристики вуглекислотно-брометилових огнетушителей
| Показатель | ОУБ-3 | ОУБ-7 |
| Емкость баллона, л | ||
| Масса заряда, кг | 3,5 | |
| Время действия при 20°С, с | ||
| Длина струи, м | ||
| Рабочее давление, МПа | 0,8 | 0,8 |
Хладоновые огнетушители (ОХ) и их разновидности бромхладоновые (ОБХ) и аэрозольные хладоновые (ОАХ) имеют конструкцию, идентичную к вуглекислотно-брометилових (рис. 5.9) и предназначены для тушения возгораний горючих жидкостей и электроустановок, находящихся под напряжением до 400 В.
Из-за небольших габаритных размеров эти огнетушители используются для тушения загораний автотранспорта, судов и других транспортных механизмов. Запрещается применять хладоновые огнетушители для тушения щелочных металлов. Хладоновые огнетушители по эффективности тушения превосходят углекислотные, для тушения пожара достаточно меньшего по массе и объему огнетушителя. Заряд этих огнетушителей токсичен, поэтому тушить загорания в закрытых помещениях объемом менее 50 м3 следует через дверные или вентиляционные отверстия. После тушения возгорания помещение следует тщательно проветрить. Для приведения в действие хладонових огнетушителей или их разновидностей следует поднести их за ручку к очагу пожара и, нажимая на кнопку или рычаг замочно-пускового устройства, вскрыть предохранительную мембрану и направить струю на пламя.
Порошковые огнетушители – предназначены для тушения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, твердых горючих материалов, редкоземельных металлов, их используют при тушении пожаров на объектах с большими материальными ценностями (лаборатории, музеи, картинные галереи) и электрического оборудования, находящегося под напряжением свыше 380 В. Такие огнетушители имеют высокую эффективность и во многих случаях могут заменить более дорогие углекислотные и пенные огнетушители. Конструкция порошкового огнетушителя показана на рис. 5.10. Огнетушащим веществом в огнетушителях данного типа является порошок ПСБ, который состоит из бикарбоната натрия и аэросила. Такие огнетушители плохо работают при температуре от -50 до +50°С.
Рис. 5.10. Внешний вид и конструкция порошкового огнетушителя ОП-5: 1 – пистолет, 2 – рычаг, 3 – рукав, 4 – пломба, 5 – сифонная труба; 6 – баллончик, 7 – игла, 8 – корпус, 9 – чека.
Для создания давления в корпусе и выброса порошка служит сжатый газ (азот, двуокись углерода или воздух), который находится в небольшом баллончике 6 под давлением 15 МПа. Для приведения огнетушителя в действия следует ударить его головой об твердый предмет. При этом игла 7 пробивает алюминиевую пробку баллончика, в результате чего углекислота попадает к корпусу и разжижает порошок, увеличивая его текучесть. Давлением газа в корпусе из насадки сбрасывается колпачок и порошок начинает поступать из огнетушителя в виде расширяющейся струи.
Кроме огнетушителей к первичным средствам тушения пожаров относятся системы автоматического пожаротушения предназначеные для предотвращения, ограничения развития, тушения пожара и защиты от него людей и материальных ценностей.
Такие системы обеспечивают постоянный контроль температуры и задымленности в контролируемом помещении, подачу сигнала "Тревога" на пульт централизованного наблюдения, включения звуковых и световых оповещателей, закрытие огнесдерживающих клапанов, включение системы удаления дыма на путях эвакуации людей и подачу огнетушащего вещества.
Системы автоматического пожаротушения разделяют по огнетушащим веществом на газовые (СО2, аргон, азот, хладоны), водяные, пенные, водо-пенные (вода с пенообразователем), порошковые (порошки специального химического состава), аэрозольные (подобны порошкам, но частицы на порядок меньшего размера), распылительные и комбинированные системы.
Наибольшее распространение среди автоматических систем тушения пожаров получили водяные системы, которые бывают двух типов:
1. Спринклерные – предназначены для локального тушения пожара. Они имеют низкую чувствительность и независимости (полной или частичной) от пожарной сигнализации, поэтому эффективны при защите помещений, пожар в которых развивается быстро и сопровождается интенсивным тепловыделением.
2. Дренчерные – предназначены для тушения пожара на всей территории предприятия или его значительной части.
Начало формы
Конец формы
Спринклер является клапаном, закрытым при помощи термочувствительного замкового устройства (рис.5.11). В большинстве случаев это стеклянная колба с жидкостью, которая лопается при заданной температуре. Спринклеры устанавливаются на трубопроводе, внутри которого поддерживается давление воды или воздуха.
Рис. 5.11. Спринклер.
При возникновении пожара замковое устройство спринклера разрушается и клапан открывается. Это приводит к подаче воды или воздуха из трубопровода и падение давления в нем. Сигнал с датчика давления запускает насос для подачи воды в трубопровод и обеспечивает подачу необходимого количества воды к месту возгорания. Спринклерные системы осуществляют подачу воды только к месту возгорания, что позволяет уменьшить ее затраты. Максимальная площадь, защищаемая одним спринклером – 12 м2.
В дренчерных системах, в отличие от спринклерных, применяют открытые насадки, которые называются дренчерами (рис. 5.12).
Вода для тушения пожара подается в трубопровод только в случае ее возникновения, причем в большом количестве и одновременно на всю контролируемую площадь. Дренчерные системы используются для создания водяных завес, охлаждения и чувствительных к нагреву и легковоспламеняющихся объектов, там где возможно быстрое распространение огня.
Рис. 5.12. Дренчер.
Подача воды в дренчерную систему обеспечивается дренчерным узлом управления, который может активироваться электрическим, пневматическим или гидравлическим способом. Сигнал на запуск дренчерной системы пожаротушения подается от системы пожарной сигнализации или вручну
Порядок выполнения работы
1. Провести осмотр и частичную разборка типов изучаемых огнетушелей
2. Выяснить назначение отдельных элементов, их конструктивную связь, особенности работы.
3. Измерить характерные размеры изучаемых конструкций, необходимые для вычисления их рабочих объемов, подачи.
4. Вычертить схемы конструкций изучаемых огнетушителей.
2. По результатам измерений отдельных элементов огнетушителей, вычислить рабочий объем, записать и проанализировать формулу подачи и других параметров.
3. Кратко описать особенности исследуемых конструкций огнетушителей, принцип их работы, основные рабочие параметры.
Вопросы для самоконтроля
1. Назовите первичные средства пожаротушения.
2. По каким признакам классифицируют огнетушители?
3. Опишите конструкцию, назначение и порядок использования химического пенного огнетушителя.
4. Назовите компоненты заряда химического пенного огнетушителя.
5. В чем заключается механизм действия химической пены?
6. Назовите недостатки химических пенных огнетушителей.
7. В чем заключается механизм действия углекислоты?
8. Опишите конструкцию, назначение и порядок использования углекислотного огнетушителя.
9. Опишите конструкцию, назначение и порядок использования вуглекислотно-брометилового огнетушителя.
10. Опишите конструкцию, назначение и порядок использования порошкового огнетушителя.
11. Опишите конструкцию и область применения хладонових огнетушителей.
12. Для чего используются спринклерные и дренчерные системы пожаротушения?
Дата добавления: 2016-04-19; просмотров: 2297;