Расчёт основных характеристик, параметров состояния и процессов газообразных углеводородов

Для повышения огнетушащей  способности воды применяют распыленную  или тонкораспыленную воду. В последнее время все более широкое применение находит вода аэрозольного распыления, со средним диаметром капель порядка 50 мкм. Вода в таком состоянии занимает как бы промежуточное положение между жидкостью и газом и сочетает в себе преимущества как жидкостного, так и газового средств тушения. Аэрозольное состояние воды достигается путем выброса либо перегретой воды, либо газонасыщенной (раствор СО₂ в воде) под давлением через специальные распылители.

Для повышения смачивающей (проникающей) способности воды в  нее добавляют различные смачиватели. Последние, благодаря снижению поверхностного натяжения, также способствуют повышению  дисперсности распыленной воды. Водные растворы полиоксиэтилена получили название "скользкая вода". Линейные молекулы полимера, ориентируясь вдоль  потока, снижают его турбулизацию, что приводит к повышению пропускной способности трубопроводов.

Воду нельзя применять  для тушения веществ, бурно реагирующих  с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов. К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо.

Кроме того, нельзя применять  воду для тушения нефти и нефтепродуктов, поскольку может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов. Нельзя также использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежание образования взрывоопасной среды.

Пены

Пены широко используются для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Пены представляют собой дисперсные системы, состоящие  из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости, и характеризующиеся относительной агрегатной и термодинамической неустойчивостью. Если пузырьки газа имеют сферическую форму, а их суммарный объем сопоставим с объемом жидкости, то такие системы называются газовыми эмульсиями. Для получения воздушно-механической пены требуются специальная аппаратура и водные растворы пенообразователей. Наиболее важной структурной характеристикой пены является ее кратность, под которой понимают отношение объема пены к объему ее жидкой фазы. Воздушно-механическая пена подразделяется на низкократную (кратность до 30), среднекратную (30 - 200) и высокократную (выше 200). Наиболее широко применяется пена среднекратная (50 - 150), реже — низкократная. Пена высокократная находит ограниченное применение в пожаротушении, в основном при объемном тушении.

Пены, применяемые для  тушения пожаров, в банке данных условно по типу пенообразователей разделены на три группы: пены, полученные из пенообразователей общего назначения, фторорганических пенообразователей и пенообразователей целевого назначения.

Высокая огнетушащая способность  пленкообразующих пенообразователей  позволяет подавать пену под слой горючего, а также сверху навесными струями, что упрощает процесс тушения. К достоинствам пленкообразующих пенообразователей относится также высокая надежность тушения, в частности высокая устойчивость к повторному воспламенению уже потушенной жидкости, находящейся под слоем пены.

Пенообразующая способность  пенообразователей в значительной мере подавляется наличием в воде неорганических солей, что делает невозможным  использование на морских судах забортной воды с целью получения пены для тушения пожаров. Специально для морских судов создан пенообразователь "Морской" для использования в морской и жесткой воде.

Газовые средства тушения  пожаров

Существует ряд объектов, которые нельзя или экономически нецелесообразно тушить "традиционными" средствами. К ним откосятся, например, энергоустановки, вычислительные замкнутые объемы, насыщенные электрооборудованием, книгохранилища, музеи, картинные галереи и т.п. Кроме того, эффективное пожаротушение, как правило, достигается при поддержании в течение определенного времени огнетушащей концентрации в защищаемом помещении, что трудно обеспечить, применяя водопенные и порошковые огнетушащие средства.

Газовые средства тушения  относятся к средствам объемного  тушения и подразделяются на инертные разбавители и ингибиторы горения. В качестве инертных разбавителей используют газообразные диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар. Горение большинства веществ прекращается при снижении содержания кислорода в атмосфере защищаемого объема до 12 - 15 % об. Для веществ, характеризуемых широкой концентрационной областью распространения пламени (водород, ацетилен, диборан и др.), металлов, тлеющих материалов предельное содержание кислорода составляет 5 % об. и менее.

Наиболее широкое применение из указанных газообразных разбавителей находит диоксид углерода. Его используют в стационарных установках объемного тушения, в ручных (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) и возимых (ОУ-80) огнетушителях. Особенностью диоксида углерода является его способность при дросселировании образовывать хлопья "снега". При поверхностном тушении "снежным" диоксидом углерода его разбавляющее действие дополняется охлаждением очага горения. Диоксид углерода нельзя применять для тушения пожаров щелочных и щелочно-земельных металлов, развитых пожаров тлеющих материалов.

Наибольшей эффективностью среди газовых средств тушения  обладают галогенсодержащие углеводороды, особенно хладоны.

Порошковые огнетушащие  составы

Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные  соли с различными добавками, препятствующими  их слеживанию и комкованию. Основой  для огнетушащих порошков являются фосфорно-аммонийные соли (моно-, диаммонийфосфаты, аммофос), карбонат и бикарбонат натрия, хлорид калия и др.. В качестве добавок используют высокодисперсный диоксид кремния, модифицированный кремнийорганическими соединениями (например, аэросил AM-1-300), стеараты металлов, нефелин, тальк и др.

Порошки обладают высокой  огнетушащей способностью и могут  обеспечить быстрое тушение или  локализацию пожара. К достоинствам порошков также относятся:

• возможность их применения для тушения пожаров любых классов, в частности таких, которые нельзя тушить водой и другими средствами (например, тушение металлов);
• разнообразие способов пожаротушения — стационарные установки, огнетушители, автомобили;
• порошки могут быть использованы для взрывоподавления, тушения электрооборудования под напряжением и т.п.;
• возможность хранения и использования при отрицательных температурах. Механизм огнетушащего действия порошков в основном заключается в ингибировании горения в результате связывания активных центров цепных реакций, протекающих в пламени. Происходит либо гетерогенная рекомбинация этих центров на поверхности частицы, либо гомогенное взаимодействие газообразных продуктов возгонки порошков с активными центрами.

Огнетушащая способность  порошков зависит не только от химической природы порошков, но и степени их измельчения. Чем мельче частицы порошка, тем больше площадь их поверхности и тем выше их эффективность. Однако возможность подачи очень мелких порошков в зону горения затруднена, поэтому промышленные огнетушащие порошки общего назначения содержат фракцию 40-80 мкм, обеспечивающую доставку мелких фракций в зону горения.

Твердотопливные аэрозолеобразующие составы

Твердотопливные аэрозолеобразующие огнетушащие составы (ТАОС) относятся  к качественно новому типу комбинированных  экологически безопасных средств газопорошкового пожаротушения и эффективны, в первую очередь, при объемном тушении пожаров классов А, В, С и электроустановок.

Основой составов ТАОС служит окислительно-восстановительная система  специально подобранных химически стабильных в исходном состоянии веществ. При кратковременном воздействии внешнего высокотемпературного источника тепла (электропировоспламенителя, электроспирали и др.) инициируется реакция состава ТАОС, в результате которой образуется и одновременно подается в защищаемый объем огнетушащая смесь газов (азот, углекислый газ) и твердых частиц микронных размеров. Для обеспечения требуемых физико-химических свойств, высокой огнетушащей эффективности и эксплуатационных характеристик ТАОС в их рецептуры вводят добавки, позволяющие регулировать скорость и температуру процесса аэрозолеобразования, понижать влагопоглощение, повышать огнетушащую способность, безопасность применения, технологичность и т.д. Составы ТАОС чаще всего используются в виде твердотельных цилиндрических шашек (с каналами или без них), которые формируют огнетушащий заряд требуемой массы. Огнетушащие заряды ТАОС на практике применяются в специальных устройствах-генераторах огнетушащего аэрозоля, являющихся основными и единственными исполнительными элементами установок пожаротушения нового типа.

Прочие огнетушащие средства

Существует ряд огнетушащих  средств, которые затруднительно отнести  к тому или иному из рассмотренных  выше классов. К ним относятся  такие средства, как кошма, асбестовое одеяло, глинозем, песок, а также тальк, применимый для тушения циркония. Сюда также могут быть отнесены различные подручные огнетушащие средства (шерстяное одеяло и т.п.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Глинка, Н.Л. Общая химия: учебник / Глинка Н.Л. – М. : Издательство Юрайт; ИД Юрайт, 2011. – 886 с.
2. Артёменко, А.И. Справочное руководство по химии: Справ. пособие / Артёменко А.И., Тикунова В.И., Малеванный В.А. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2003. – 367 с.
3. Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справочник в 2-х ч. / Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Асс. «Пожнаука», 2004. – Ч.I. –713 с.
4. Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справочник в 2-х ч. / Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Асс. «Пожнаука», 2004. – Ч.II. –774 с.
5. Покровский, А.А. Основные правила и методические рекомендации по оформлению контрольных и курсовых работ (проектов) слушателями факультета заочного обучения / Сост. Покровский А.А., Никитина С.А., Снегирёв Д.Г. – Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2011. – 29 с.
6. Угай, Я.А. Общая химия. Учебник для вузов / Угай Я.А. – М.: Высш. шк., 2004. – 527 с.

¹ Зная размер резервуара, рассчитываем объем газовой смеси: V = l • h • g [м³].

² .

³ .

⁴ Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справочник в 2-х ч. / Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Асс. «Пожнаука», 2004. – Ч.II. –774 с

⁵ Корольченко, А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: справочник в 2-х ч. / Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Асс. «Пожнаука», 2004. – Ч.I. –713 с