Практическое занятие № 5

Наиболее распространенной маркой огнетушителей данного типа является ОХП-10 (рис. 1). 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.

Рис. 1 – 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.

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 углекислый 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 огнетушителипо конструкции подобны химическим пенным огнетушителям, используются 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. 2.

Рис. 2 – 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. 3)– 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 вручную, для этого следует сорвать пломбу, выдернуть чеку, повернуть рычаг на себя и направить струю заряда на огонь.

Рис. 3 – 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 снегоподобное 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. 1.

Таблица 1 – Характеритики углекислотных огнетушителей

Углекислотно-бромэтиловые огнетушители (рис. 4) –газовые огнетушители, предназначенные для тушения возгораний жидкого топлива, твердых горючих веществ, веществ, горящих без доступа воздуха или тлеющих (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, состоящее из 97% бромистого этила С₂Н₅Вr 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.

При попадании в источник возгорания бромистый этил тормозит экзотермическую реакцию горения. Эффективность углекислотно-бромэтиловых огнетушителей почти в пять раз выше, чем углекислотных. Основные характеристики таких огнетушителей приведены в табл. 4.

Рис. 4 – 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

Таблица 2 – Характеристики углекислотно-бромэтиловых огнетушителей

Хладоновые огнетушители (ОХ) и их разновидности бромхладоновые (ОБХ) и аэрозольные хладоновые (ОАХ) имеют конструкцию, идентичную с углекислотно-бромэтиловыми и предназначены для тушения возгораний горючих жидкостей и электроустановок, находящихся под напряжением до 400 В. Из-за небольших габаритных размеров они используются для тушения возгораний автотранспорта, судов и других транспортных механизмов, запрещается применять их 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 тушение в закрытых помещениях объемом менее 50 м³ следует производить через дверные или вентиляционные отверстия, после чего помещение следует тщательно проветрить. Для приведения в действие хладонових огнетушителей и 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 и 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.

Огнетушащим веществом в огнетушителях данного типа является порошок ПСБ, состоящий из бикарбоната натрия и аэросила. Такие огнетушители стабильно работают при температуре от -50 до +50°С.

Рис. 5 – 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), находящийся в небольшом баллончике 6 под давлением 15 МПа. Для приведения огнетушителя в действия следует ударить его головкой о 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, включение звуковых и световых извещателей, закрытие огнесдерживающих клапанов, включение системы удаления дыма на путях эвакуации людей и подачу огнетушащего вещества.

Системы автоматического пожаротушения по огнетушащим веществам делят 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. Наибольшее распространение среди автоматических систем тушения пожаров получили водяные системы, которые бывают двух типов:

- спринклерные – предназначены для локального тушения пожара, имеют низкую чувствительность и независимы (полностью или частично) от пожарной сигнализации, поэтому эффективны при защите помещений, пожар в которых развивается быстро и сопровождается интенсивным тепловыделением;

- дренчерные – предназначены для тушения пожара на всей территории предприятия или его значительной части.

Спринклер (рис. 6) является клапаном, закрытым при помощи термочувствительного замочного устройства. В большинстве случаев – это стеклянная колба с жидкостью, которая лопается при заданной температуре. Спринклеры устанавливаются на трубопроводе, внутри которого поддерживается нужное давление воды или воздуха.

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.

Рис. 6 – Спринклер

Спринклерные системы осуществляют подачу воды только к месту возгорания, что позволяет уменьшить ее расход. Максимальная площадь, защищаемая одним спринклером – 12 м².

В дренчерных системах, в отличие от спринклерных, применяют открытые насадки, которые называются дренчерами (рис. 7). Вода для тушения пожара подается в трубопровод только в случае его возникновения, причем в большом количестве и одновременно на всю контролируемую площадь. Дренчерные системы используются для создания водяных завес, охлаждения 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 вручную.

Порядок выполнения работы

1. Провести осмотр и частичную разборку 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 конструкционные схемы изучаемых огнетушителей.

5. По результатам измерений отдельных элементов огнетушителей вычислить рабочий объем, записать и проанализировать формулу подачи и других параметров.

6. 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 углекислотно-бромэтилового огнетушителя.

10.Опишите конструкцию, назначение и порядок использования порошкового огнетушителя.

11.Опишите конструкцию и область применения хладонових огнетушителей.

12. Для чего используются автоматические системы пожаротушения?

13. В чем различие между спринклерными и дренчерными системами пожаротушения?