Средства и оборудование пенного тушения конспект

Обновлено: 05.07.2024

Воздушно-механическая пена предназначена для тушения пожаров жидких (класс пожара В) и твердых (класс пожара А) горючих веществ. Пена представляет собой ячеисто-пленочную дисперсную систему, состоящую из массы пузырьков газа или воздуха, разделенных тонкими пленками жидкости.

Получают воздушно-механическую пену механическим перемешиванием пенообразующего раствора с воздухом. Основным огнетушащим свойством пены является ее способность препятствовать поступлению в зону горения горючих паров и газов, в результате чего горение прекращается. Существенную роль играет также охлаждающее действие огнетушащих пен, которое в значительной степени присуще пенам низкой кратности, содержащим большое количество жидкости.

Важной характеристикой огнетушащей пены является ее
кратность – отношение объема пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в пене. Различают пены низкой (до 10),
средней (от 10 до 200) и высокой (свыше 200) кратности. Пенные стволы классифицируются в зависимости от кратности получаемой пены
(рис. 3.23).

Рис. 3.23. Классификация пенных пожарных стволов

Пенный ствол – устройство, устанавливаемое на конце напорной линии для формирования из водного раствора пенообразователя струй воздушно-механической пены различной кратности.

Для получения пены низкой кратности применяются ручные воздушно-пенные стволы СВП и СВПЭ. Они имеют одинаковое устройство, отличаются только размерами, а также эжектирующим устройством, предназначенным для подсасывания пенообразователя из емкости.

Ствол СВПЭ (рис. 3.24) состоит из корпуса 8, с одной стороны которого навернута цапковая соединительная головка 7 для присоединения ствола к рукавной напорной линии соответствующего диаметра, а с
другой – на винтах присоединена труба 5, изготовленная из алюминиевого сплава и предназначенная для формирования воздушно-механической пены и направления ее на очаг пожара. В корпусе ствола имеются три камеры: приемная 6, вакуумная 3 и выходная 4. На вакуумной камере расположен ниппель 2 диаметром 16 мм для присоединения шланга 1, имеющего длину 1,5 м, через который всасывается пенообразователь. При рабочем давлении воды 0,6 МПа создается разрежение в камере корпуса ствола не менее 600 мм рт. ст. (0,08 МПа).

Рис. 3.24. Ствол воздушно-пенный с эжектирующим устройством типа СВПЭ:

1 – шланг; 2 – ниппель; 3 – вакуумная камера; 4 – выходная камера;
5 – направляющая труба; 6 – приемная камера; 7 – соединительная головка;
8 – корпус

Принцип образования пены в стволе СВП (рис. 3.25) заключается в следующем. Пенообразующий раствор, проходя через отверстие 2 в корпусе ствола 1, создает в конусной камере 3 разрежение, благодаря которому воздух подсасывается через восемь отверстий, равномерно расположенных в направляющей трубе 4 ствола. Поступающий в трубу воздух интенсивно перемешивается с пенообразующим раствором и образует на выходе из ствола струю воздушно-механической пены.

Рис. 3.25. Ствол воздушно-пенный СВП:

1 – корпус ствола; 2 – отверстие; 3 – конусная камера; 4 – направляющая труба

Принцип образования пены в стволе СВПЭ отличается от СВП тем, что в приемную камеру поступает не пенообразующий раствор, а вода, которая, проходя по центральному отверстию, создает разрежение в вакуумной камере. Через ниппель в вакуумную камеру по шлангу из ранцевого бочка или другой емкости подсасывается пенообразователь. Технические характеристики пожарных стволов для получения пены низкой кратности представлены в табл. 3.10.

Показатель	Размерность	Тип ствола
СВП	СВПЭ-2	СВПЭ-4	СВПЭ-8
Производительность по пене	м 3 /мин
Рабочее давление перед стволом	МПа	0,4 – 0,6	0,6	0,6	0,6
Расход воды	л/с	-	4,0	7,9	16,0
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя	л/с	5 – 6	-	-	-
Кратность пены на выходе из ствола	-	7,0 (не менее)	8,0 (не менее)
Дальность подачи пены	м
Соединительная головка	-	ГЦ-70	ГЦ-50	ГЦ-70	ГЦ-80

Для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены средней кратности и подачи ее в очаг пожара используются генераторы пены средней кратности.

В зависимости от производительности по пене выпускаются следующие типоразмеры генераторов: ГПС-200; ГПС-600; ГПС-2000. Их технические характеристики представлены в табл. 3.11.

Показатель	Размерность	Генератор пены средней кратности
ГПС-200	ГПС-600	ГПС-2000
Производительность по пене	л/с
Кратность пены	80 – 100
Давление перед распылителем	МПа	0,4 – 0,6
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя	л/с	1,6 – 2,0	5,0 – 6,0	16,0 – 20,0
Дальность подачи пены	м
Соединительная головка	-	ГМ-5	ГМ-70	ГМ-80

Генераторы пены ГПС-200 и ГПС-600 по конструкции идентичны и отличаются только геометрическими размерами распылителя и корпуса. Генератор представляет собой водоструйный эжекторный аппарат переносного типа и состоит из следующих основных частей (рис. 3.26): корпуса генератора 1 с направляющим устройством, пакета сеток 2, распылителя центробежного 3, насадка 4 и коллектора 5. К коллектору генератора при помощи трех стоек крепится корпус распылителя, в котором вмонтирован распылитель 3 и муфтовая головка ГМ-70. Пакет сеток 2 представляет собой кольцо, обтянутое по торцевым плоскостям металлической сеткой (размер ячейки 0,8 мм). Распылитель вихревого типа 3 имеет шесть окон, расположенных под углом 12 ° , что вызывает закручивание потока рабочей жидкости и обеспечивает получение на выходе распыленной струи. Насадок 4 предназначен для формирования пенного потока после пакета сеток в компактную струю и увеличения дальности полета пены. Воздушно-механическая пена получается в результате смешения в генераторе в определенной пропорции трех компонентов: воды, пенообразователя и воздуха. Поток раствора пенообразователя под давлением подается в распылитель. В результате эжекции при входе распыленной струи в коллектор происходит подсос воздуха и перемешивание его с раствором. Смесь капель пенообразующего раствора и воздуха попадает на пакет сеток. На сетках
деформированные капли образуют систему растянутых пленок, которые, замыкаясь в ограниченных объемах, составляют сначала элементарную (отдельные пузырьки), а затем массовую пену. Энергией вновь поступающих капель и воздуха масса пены выталкивается из пеногенератора.

Рис. 3.23. Классификация пенных пожарных стволов

Рис. 3.24. Ствол воздушно-пенный с эжектирующим устройством типа СВПЭ:

Рис. 3.25. Ствол воздушно-пенный СВП:

1 – корпус ствола; 2 – отверстие; 3 – конусная камера; 4 – направляющая труба

Показатель	Размерность	Тип ствола
СВП	СВПЭ-2	СВПЭ-4	СВПЭ-8
Производительность по пене	м 3 /мин
Рабочее давление перед стволом	МПа	0,4 – 0,6	0,6	0,6	0,6
Расход воды	л/с	-	4,0	7,9	16,0
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя	л/с	5 – 6	-	-	-
Кратность пены на выходе из ствола	-	7,0 (не менее)	8,0 (не менее)
Дальность подачи пены	м
Соединительная головка	-	ГЦ-70	ГЦ-50	ГЦ-70	ГЦ-80

Показатель	Размерность	Генератор пены средней кратности
ГПС-200	ГПС-600	ГПС-2000
Производительность по пене	л/с
Кратность пены	80 – 100
Давление перед распылителем	МПа	0,4 – 0,6
Расход 4 – 6 % раствора пенообразователя	л/с	1,6 – 2,0	5,0 – 6,0	16,0 – 20,0
Дальность подачи пены	м
Соединительная головка	-	ГМ-5	ГМ-70	ГМ-80

В практическую подготовку входят темы: "Укладка и надевание боевой одежды и снаряжения пожарного. Сбор и выезд по сигналу тревоги" "Работа с пожарными рукавами, стволами, рукавным оборудованием. Прокладка рукавных линий" "Установка пожарного автомобиля на водоисточник" "Установка пожарной колонки на гидрант" "Отработка приемов с ручными пожарными лестницами" "Отработка приемов со спасательной веревкой" "Боевое развертывание в составе отделения и караула" "Выполнение приемов и способов преодоления препятствий" "Выполнение приемов и способов транспортировки, переноски, подъема и спуска пострадавших" "Отработка приемов работы с аварийно-спасательным инструментом"

Итоговое тестирование

Индивидуальная подготовка

Назначение, виды и устройство оборудования, средства для получения воздушно-механической пены

Виды пен, их физические и огнетушащие свойства.

Пена – это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.

Пенообразователь и пожарная пена: характеристики и свойства

Влияние пенообразователя на свойства пены. Классификация пенообразователя по назначению, структуре химической природы, поверхностно-активного вещества, способу образования, направленности и назначению составов

Виды пены по кратности:

пены низкой кратности – кратность пены от 4 до 20 (получают стволами СВП, пеносливными устройствами);
пены средней кратности – кратность пены от 21 до 200 (получают генераторами ГПС);
пены высокой кратности – кратность пены более 200 (получают путем принудительного нагнетания воздуха).

Область применения. Достоинства и недостатки

Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь – для тушения пожаров нефтепродуктов.

Химическая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.

При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение – заставить пузырьки всплывать.

Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия.

Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество – от конструкции этого оборудования.

Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.

Ограничения в применении пены

При правильном использовании пена – эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее.

Положительные качества пены.

Несмотря на существующие ограничения в применении, пена очень эффективна при борьбе с пожарами классов А и В.
Пена — очень эффективное огнетушащее вещество, которое, кроме того, обладает и охлаждающим эффектом.
Пена создает паровой барьер, препятствующий выходу воспламеняющихся паров наружу. Поверхность цистерны может быть покрыта пеной для защиты ее от пожара в соседней цистерне.

5. Пена – эффективное огнетушащее вещество для покрытия растекающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость.

6. Пена – наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями.

7. Для получения пены может использоваться пресная или жесткая или мягкая вода.

Отдельного внимания заслуживает и компрессионная пена, которая очень хорошо себя зарекомендовала при тушении пожаров.

Компрессионная пена (compressed air foam system, CAFS) – технология, используемая в пожаротушении для доставки огнетушащей пены с целью тушения возгорания или защиты зоны, где отсутствует горение, от воспламенения.

Компрессионная пена получается из стандартной насосной установки, которая имеет точку ввода сжатого воздуха в пенообразователь для формирования пены. Кроме того, сжатый воздух также добавляет энергию в струю, которая позволяет увеличить дальность доставки ОТВ по сравнению со стандартными пеногенераторами или стволами.

Готовая компрессионная пена подаётся по напорным пожарным рукавам диаметром 38 или 51 мм под рабочим давлением 7 ÷ 10 кгс/см 2 .

Подача компрессионной пены с соотношением 1 : 10 (вода : воздух) на вертикальные поверхности

(металлическую дверь, кирпичную стену).

Вместе с тем, пена обладает и лучшими свойствами воды – она охлаждает очаг, а благодаря смачивателям, включенным в ее состав – проникает в поры и трещины поверхности, предотвращая тление материала и его повторное возгорание.

Главные преимущества компрессионной пены: быстрый сбив пламени и снижение температуры, сокращение времени тушения в 5 ÷ 7 раз (на 500 ÷ 700 % . ), снижение расхода воды в 5 ÷ 15 раз (на 500 ÷ 1500 %).

Пенобразователи

Пенообразователь (пенный концентрат) -концентрированный водный раствор стабилизатора пены (поверхностно-активного вещества), образующий при смешивании с водой рабочий раствор пенообразователя.

Пенообразователи предназначены для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей, используемых для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ).

Пенообразователи в зависимости от химического состава (поверхностно-активной основы) подразделяются на:

Пенообразователи в зависимости от способности образовывать огнетушащую пену на стандартном пожарном оборудовании подразделяются на:

пенообразователи для тушения пожаров пеной низкой кратности (кратность пены от 4 до 20);
пенообразователи для тушения пожаров пеной средней кратности (кратность пены от 21 до 200);
пенообразователи для тушения пожаров пеной высокой кратности (кратность пены более 200).

Самыми популярными и недорогими, и в то же время эффективными, на сегодняшний день считаются пенообразователи с маркировкой ПО-6 и ПО-3. Цифры на маркировке говорят об уровне концентрации пенообразователя в рабочем растворе (6 или 3 литра на определенный объем воды). Хранить такую продукцию следует в отапливаемых помещениях. Замерзая, пенообразователь не теряет своих свойств и вновь готов к эксплуатации после размораживания, но в условиях возникшего пожара времени на приведение его в нужную консистенцию может просто не быть. Оба вида относятся к числу биоразлагаемых и абсолютно безопасны при хранении и транспортировке.

ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЁННЫХ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Пенообразователи целевого применения.

ТЭАС-НТ – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур.

ПО-6МТ – синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

Интересное видео по компрессионной пене

Ликвидация пожаров иногда становится неразрешимой задачей из-за нехватки огнетушащих средств. Использование пены и систем пожаротушения на ее основе позволили эффективно бороться с возгораниями. Об устройстве систем и принципе их действия будет рассказано в этой статье.

Составные части системы

Пена может остановить горение, перекрывая доступ кислорода к очагу, а также охладить место возгорания за счет находящейся в огнетушащем веществе воды. Системы на основе пены состоят из пеногенераторов, смесителей, водоводов, дозаторов, пенобаков и стволов для подачи вещества.

Дозаторы — устройства для смешивания пенообразователя. На практике применяются простые дозаторы или трубки Вентури, которая выглядит как труба с горловиной. Жидкость в момент прохождения по узкой части трубы теряет давление, поэтому добиться правильной концентрации раствора с помощью такого дозатора очень сложно.

Баки совмещают функции ёмкости для хранения вещества и дозатора. Уровень давления жидкостей не влияет на принцип работы устройства. Баки-дозаторы большие, что привносит неудобства при эксплуатации, а также не дают возможности контроля остатка вещества.

Дозирующие насосы широко применяются в современных системах пенного пожаротушения. Они оснащены приводом от гидромотора, работают в независимом режиме от внешних источников энергии. Популярность получили благодаря простоте конструкции и отсутствию специальных требований в эксплуатации.

Устройство установок пенного пожаротушения мало отличается от установок, работающих с водой в качестве основного вещества. Система дополняется одним из перечисленных видов дозаторов, но, в некоторых случаях, огнетушащее вещество уже находится в ёмкости в виде готовой пены.

Монтаж устройств

Трубопровод монтируется под потолком помещений. К нему подсоединяются устройства (оросители) для выхода пены — спринклеры или дренчеры. Система со спринклерным распылением уместна для локального воздействия на возгорание, а с дренчерным — для объемного пожаротушения.

На объекте со сложной архитектурой, просторными помещениями, большим количеством отдельных комнат спринклерные системы делят на секции по рабочему объему. Он рассчитывается во время проектирования системы и подбора оборудования.

Установки пенного пожаротушения с быстрым и направленным действием обеспечивают регулярной циркуляцией воды в трубопроводе.

Виды и классификация пенообразователей

Пенообразователи для пожаротушения бывают двух видов, которые отличаются химическим составом вещества. Поверхностно-активную основу производят либо синтетическую углеводородную, либо синтетическую фторсодержащую. Существует разделение пенообразователей по способу воздействия на возгорание. Они совпадают с общей классификацией систем пожаротушения. В ряде стран в обиходе используют пенообразователи на основе протеина.

По применению выделяют две группы пенообразователи: общего назначения и целевого. По типу воздействия на почву — жесткие и мягкие, что определяется опытным путем. Пенообразователи общего назначения стоят меньше, чем целевые варианты, однако, обладают сниженной результативностью в тушении пожаров.

Все пенообразователи для пожаротушения должны по составу отвечать экологическим нормам и стандартам того региона, где они используются. В инструкциях по применению пенообразователей указаны оптимальные сроки годности, химические и физические характеристики, показатели способностей огнетушащего вещества.

Пеноконцентратам также присваивают кратность. Воздушно-механическая пена должна выдерживать различные воздействия, возникающие по причине пожаров. Для создания эффективного огнетушащего вещества учитывают структурные и механические деформации, которые важны в реальных условиях использования. Кратность пены влияет на выбор вещества для тушения определенного типа пожаров, при этом учитывается природа появления пожаров и возможные последствия от ликвидации.

Дозирование пеноконцетрата рассчитывается исходя из потребностей и норм. Чем выше концентрация раствора, тем больше шансов ошибиться с необходимой пропорцией полученного вещества для огнетушения. В результате можно получить пригодную для ликвидации пену, но расход раствора при этом значительно увеличится.

Фторсодержащие пенообразователи низкой кратности с легкостью справляются со сложной задачей. Это возможно благодаря появлению негорючей пленки. Для тушения сильных и специфичных по характеристикам пожаров применяются пенообразователи с высокой кратностью. Средний показатель этой величины у огнетушащего вещества сегодня встречается редко.

Масштабные пожары ликвидируются пенообразователями с высокой кратностью и концентрацией. Например, объемные возгорания в закрытых отсеках суден, при авиационных авариях, воспламенениях нефтепродуктов. Последние тушатся подслойно, при условии нахождения в резервуарах и хранилищах.

Эффективность тушения пеной

Пенное пожаротушение избавляет от перерасхода воды. По сравнению с ней же, пена отличается повышенной смачивающей способностью. Растекаясь, она охватывает дополнительную площадь пожара. Пенные установки пригодны для герметичных и полностью негерметичных помещений.

Несмотря на цену, результат от пенного пожаротушения гораздо выше, чем у водяных систем. Главный фактор для образования себестоимости — цена пеноконцентрата. Установки и целые системы доступны для приобретения небольшими предприятиями и организациями. От пены не остается следов, не нарушается среда обитания.

Нюансы использования

После окончания срока эксплуатации пенные установки и ее части необходимо официально утилизировать. При изготовлении используется металл, количество которого считается чрезмерным для окружающей среды.

Неточность расчетов может негативно сказаться на эффективности работы системы. Маленький просчет повлечет дополнительные расходы и переоборудование. На больший объем помещения требуется увеличенный объем пеноконцентрата, следовательно, хранилище, длина трубопровода будет меняться.

Системы автоматического пенного пожаротушения – это оборудование для борьбы с пожарами классов A и B в основе которого огнетушащее вещество, состоящее из пенообразователей и воды. Нормативная документация:

Что такое пенные АУПТ

Пенная АУПТ – это фактически та же АУВПТ, но с дополнительными узлами для создания пузырьков в ОТВ, модифицированными для пенообразования.

Технически автоматическая установка, это система дистанционного пожаротушения, не требующая присутствия человека на месте возгорания, представляющая собой трубопроводы, подающие ОТВ в разводку с оросителями по периметру защищаемой зоны.

Когда применяются

Свойства пены расширяют возможности применения:

Не тушат рассматриваемыми АУПТ:

Объекты для обязательного применения АУПТ и АСП определены в СП 5 (Прил. А), НПБ 110.

Пена тушит возгорание горючих жидкостей, поскольку изолирует поверхность от кислорода. Пенные составы эффективны, так как создают пленку, а при нагревании выделяют вещества для самозатухания.

Принцип работы пенных установок

Устройство стационарных установок водно-пенного пожаротушения:

Пена воздушно-механическая, так как образуется после смешивания воды с добавками в разбрызгивателях или генераторах при выходе из них в процессе всасывания воздуха и прохождения через калибровочные сеточки.

Есть также модульное исполнение, когда в одном корпусе или в компактно расположенных элементах, составляющих цельное устройство с блоком управления, совмещаются функции хранения, получения, подачи ОТВ. Мобильные установки обычно описанного типа.

Преимущества и недостатки пенных АУПТ

Классификация пенных систем пожаротушения

Классификация установок пенного тушения обозначена в ГОСТ Р 50800. Особый параметр – кратность ОТВ.

дренчерные с электро, гидро, пневмо, механическими, комбинированными приводами;
спринклерные;
совмещающие 2 указанных вида;
роботизированные;
с пуском принудительного типа.

быстрые – до 3 сек.;
со средней инерцией – до 30 сек.;
значительная инерционность – от 30 до 180 сек.

Объемного или локального тушения.

Краткого (до 10 мин.), среднего (до 15 мин.), длительного (от 15 до 25 мин.) действия.

низкая (5 – 20);
средняя (20 – 200);
высокая (от 200).

Дренчерное оборудование имеет открытые разбрызгиватели, поэтому сухотрубное, при запуске заливает всю площадь независимо от локализации огня. Обрабатываются также те места, где тушить не надо, что приводит к большим затратам, повреждениям от ОТВ. Плюсы – оросители не надо менять после каждой активации.

Спринклерные системы автономнее, так как разбрызгиватели снабжены разрывными замками, самосрабатывающими при определенной температуре, не требующими сигнал извне. Применение избирательное – только там, где зафиксировано возгорание.

Отдельно выделяют установки со специальными генераторами для высокой кратности, имеющие вид габаритных туб, кубов с сеточками. Оборудование применяют там, где высокая степень взрывоопасности.

Применяемые пенообразователи

Используется вода и пенный раствор со стабилизаторами. Виды ( НПБ 305 ):

Требования к веществу:

Фторированные добавки-пенообразователи обладают некоторым коррозионным влиянием на металлы. Именно за счет ПАВ создается способность к вспениванию, образованию пленки, обволакиванию.

Акты по добавкам:

Нормы и правила проектирования пенных АУПТ

По табл. 5.1 – 5.3 и Прил. Б СП 5 определяют основные технические возможности и требования к пенному пожаротушению:

Читайте также: