Рабочее давление – 1,0 Мпа (10 кгс/см2);
Условные проходы:
-входного патрубка – 125 мм;
-выходных петрубков – 80 мм;
Усилие открывания-закрывания запорных устройств при рабочем давлении – 450 Н (45 кгс);
Крутящий момент на рукоятке торцевого ключа, при его вращении (без давления) – 20 Н.м (2 кгс.м);
Габаритные размеры:
-длина (по клыкам соединительных головок) – 430 мм
-ширина (по корпусу колонки) – 190 мм
-высота – 1090 мм
Масса – 16 кг.
Для отбора из водопроводной сети воды на пожарный гидрант устанавливают пожарную колонку[5]. Присоединяют к ней и насосу пожарного автомобиля (через водосборник) напорно-всасывающие пожарные рукава (допускается один рукав напорный, а другой напорно-всасывающий). Затем плавным вращением рукоятки торцевого ключа пожарной колонки против часовой стрелки открывают клапан гидранта. Вращением маховичков головки пожарной колонки против часовой стрелки открывают вентили напорных патрубков колонки. После этого вода из водопроводной сети поступает по гидранту, колонке и пожарным рукавам в насос пожарного автомобиля. Закрывают клапан гидранта в обратной последовательности при закрытых вентилях напорных патрубков колонки. При снятии (отвинчивании) пожарной колонки её торцевой ключ должен быть неподвижен. Оставшаяся в стояке гидранта вода должна слиться через спускное отверстие. В случае засорения или закрытия спускного отверстия, после окончания работы в зимний период, воду из стояка пожарного гидранта можно удалить (откачать) при помощи пеносмесителя пожарного насоса (работая, как при заборе пенообразователя из посторонней ёмкости).
При отсутствии или малой производительности водопровода для пожаротушения используют безводопроводное водоснабжение.
Безводопроводное водоснабжение осуществляется из естественных (реки, озёра, моря и т.п.) и искусственных (водоёмы, резервуары) водоисточников. Естественные водоисточники по сравнению с искусственными имеют преимущество в практически неисчерпаемом запасе воды. Однако, есть и недостатки – из них не всегда можно свободно и быстро забрать воду из-за высоких, крутых или заболоченных берегов. Для обеспечения надёжного забора воды естественные и искусственные водоисточники оборудуются пожарными подъездами или пирсами (см. рис.5.33), способными выдерживать нагрузку пожарных автомобилей.
| 1 – упорный брус; 2 – настил; 3 – каменная отмостка; 4 – сваи; 5 – брусья крепления; ГВВ – горизонт верхнего уровня воды; ГНВ – горизонт нижнего уровня воды; НВС – высота всасывания пожарного насоса. |
| 1 – бочка; 2 – утеплитель; 3 – съёмное верхнее днище; 4 – вышибное нижнее днище; 5 – крышка; 6 – лёд; 7 – снежный котлован; 8 – снежная засыпка; |
| Рис. 5.34 Утепление проруби при вмораживании бочки 1 – бочка; 2 – утеплитель; 3 – съёмное верхнее днище; 4 – вышибное нижнее днище; 5 – крышка; 6 – лёд; 7 – снежный котлован; 8 – снежная засыпка; |
Площадку подъезда (пирса) располагают не выше 5 м от уровня горизонта низких вод (ГНВ) и выше горизонта высоких вод (ГВВ) не менее чем на 0,7 м. Сваи и несущие балки площадки устраивают деревянными, железобетонными и металлическими. Ширина настила площадки должна быть не менее 4 – 4,5 м, с уклоном в сторону берега и иметь прочное боковое ограждение высотой 0,7 – 0,8 м. На расстоянии 1,5 м от продольного края площадки укладывается и укрепляется упорный брус сечением не менее 25×25 см. Если глубина воды составляет менее 1 м (с учётом промерзания в зимнее время), в месте её забора устраивают котлован (приямок). В зимнее время, для обеспечения быстрого забора воды около подъездов и пирсов (в местах забора воды) устраивают незамерзающие проруби. Для этого в лёд вмораживают деревянную бочку так, чтобы большая часть её высоты находилась ниже нижней поверхности льда (см. рис. 5.34).
| Рис. 5.33 Пожарный пирс 1 – упорный брус; 2 – настил; 3 – каменная отмостка; 4 – сваи; 5 – брусья крепления; ГВВ – горизонт верхнего уровня воды; ГНВ – горизонт нижнего уровня воды; НВС – высота всасывания пожарного насоса. |
| ГВВ |
| ГНВ |
Бочку заполняют утепляющим материалом, закрывают верхним днищем и крышкой, засыпают снегом. Месторасположение пожарной проруби обозначают указателем. Перед забором воды необходимо снять крышку и верхнее днище бочки, вынуть из неё утеплитель и выбить нижнее днище.
При невозможности подъезда к водоисточнику (заболоченные берега и т.п.) устраивают самотечные (приёмные) колодцы (см. рис. 5.35), соединённые с водоисточником самотечными трубопроводами.
Самотечные колодцы имеют в плане размеры не менее 0,8×0,8 м. Их выполняют из бетона или камня и оборудуют двумя крышками, пространство между которыми зимой заполняют утепляющим материалом для предохранения воды от промерзания. С водоисточником колодец соединяется самотечной трубой диаметром не менее 200 мм. Конец трубы со стороны водоисточника располагается выше дна не менее чем на 0,5 м и ниже уровня горизонта низких вод не менее 1 м. Заборный конец трубы защищают металлической сеткой, препятствующей попаданию посторонних предметов. Глубина воды в колодце должна быть не менее 1,5 м. К самотечному колодцу обеспечивается свободный подъезд, рассчитанный на одновременную установку двух пожарных автомобилей.
При отсутствии возможности использовать для пожаротушения естественные водоисточники предусматривают устройство пожарных водоёмов: водоёмов-копаней или водоёмов-резервуаров (см. рис. 5.36).
Водоёмы-резервуары являются более капитальными сооружениями, чем водоёмы-кóпани, и более надёжны в эксплуатации. Водоёмы-резервуары могут быть различной формы. Их глубина составляет от двух до пяти метров. Каждый резервуар имеет люк 0,6×0,6 м с двойной крышкой и вентиляционную трубу. Люк служит для забора воды пожарной техникой и для осмотра резервуара. Под люком предусматривается устройство приямка глубиной не менее 0,4 м. Днище резервуара должно иметь уклон в сторону приямка. Вместимость пожарных водоёмов принимают из расчёта тушения пожаров в течение трёх часов.
| 1.Люк-лаз 2.Вентиляционная труба 3. Приямок УГВ-уровень грунтовых вод |
| Рис. 5.36 Железобетонный заглубленный водоём-резервуар 1 – люк-лаз; 2 – вентиляционная труба; 3 – приямок. УГВ – уровень грунтовых вод. |
Из каждого пожарного водоёма должен быть обеспечен забор воды не менее чем двумя пожарными насосами. К водоёмам и приёмным колодцам устраивают подъезды с площадками для разворота пожарных автомобилей размером не менее 12×12 м. У места расположения пожарных водоёмов и самотечных колодцев устанавливаются световые (флуоресцентные) указательные знаки, на которых символами указывается тип водоисточника, а цифровыми значениями запас воды в м3 и количество пожарных автомобилей, которые одновременно могут быть установлены.
Тема №10
Общие сведения о горении и горючих веществах, пожаре и его развитии. Основы прекращения горения на пожаре. Инженерно-технические решения, направленные на ограничение распространения пожара
Пожар представляет собой неконтролируемое горение вне специалного очага, наносящее материальный ущерб и создающее угрозу жизни и здоровью людей.
Процесс горения- сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, дыма, световых излучений, тепло и массо- обмена, в основе которого лежат быстротекущие химические реакции окис-ления в атмосфере кислородом воздуха.
Сущность горения заключается в нагревании источником зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. Когда горючий материал разлагается, он выделяет пары углерода и водорода, которые, со-единяясь с кислородом воздуха в реакции горения, образуют двуокись угле-рода, воду и выделяют много тепла. Кроме того, образуется окись углерода, как продукт неполного сгорания углерода, (основное отравляющее вещество, называемое угарным газом) и сажа, то есть несгоревший углерод, который чёрной массой оседает на стенах, мебели и другой домашней утвари.
Основным отравляющим веществом на пожаре является окись углерода (угарный газ). Его отравляющее действие основано на взаимодействии с -гемоглобином крови человека. Реакция взаимодействия происходит в 100 раз быстрее, чем с кислородом воздуха. Даже незначительное количество угарного газа прореагирует с кровью быстрее, чем кислород воздуха. При этом образуется карбоксигемоглобин – вещество, не способное длительное время переносить кислород. Наступает кислородное голодание человека, которое приводит к потере сознания человека и его летальному исходу (по данным танатологических исследований в крови погибших содержание карбоксигемоглобина превышает 60 %). Необходимо отметить, что эта особенность человеческого организма не зависит от нашего с вами желания дышать или не дышать воздухом, содержащим угарный газ. Данные процессы происходят помимо нашего желания и наших возможностей. Спастись от угарного газа невозможно никакими средствами защиты органов дыхания, кроме полностью изолированных и автономных противогазов, которые используются на вооружении пожарной охраны.
Угарный газ без цвета и запаха, переносится на значительные расстояния и способен скапливаться в непроветриваемых местах. Поэтому даже костры, которые иногда можно видеть на территории жилых домов, не так уж безобидны, как кажется, вследствие того же выделения угарного газа и заноса его воздушными потоками в квартиры.
Для возникновения горения необходимы основные условия:
1.Наличие горючего вещества.
2. Поступление окислителя в зону химической реакции (кислорода)
3. Источник воспламенения.
Горючесть веществ и материалов.
Способность материала гореть или не гореть под воздействием огня.
По возгораемости материалы делятся на:
1. Негорючие (не тлеют и не обугливаются под воздействием огня и высокой температуры). Гранит, камень, мрамор, бут, известняк, песок т т.д.
2. Трудногорючие – тлеют, обугливаются, горят только при наличии источника огня, а после его удаления процесс горения прекращается. (асфальт, гипс, полимерные материалы и т.д.).
3. Горючие материалы- под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть после его удаления.(дерево,резина, пенопласт, полихлорвинил и т.д.).
При отсутствии одного из трёх условий:горючего вещества, источника воспламенения, окислителя - горение невозможно.
На основании данного определения базируется тактика тушения пожаров.
Возникновение и распространение процесса горения по веществам и ма-териалам происходит не сразу, а постепенно. Источник горения воздействует на горючее вещество, вызывает его нагревание, при этом происходит активация поверхности, (испарение вещества, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твёрдых частиц исходного вещества. Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению.
Концентрация паров, газообразных продуктов испарения достигает крити-ческих значений, происходит воспламенение.
Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению темпе-ратуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов, так происходит разогрев и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.
Большая часть тепла при горении идёт на нагревание окружающей среды, строительных конструкций и самих горящих веществ.
Тепло в окружающую среду передаётся теплопроводностью, конвектнос-тью и излучением. Количество выделенного тепла при горении зависит от удельной теплоты сгорания веществ и материалов.
Конвективные потоки на крупных пожарах достигают больших скоростей, что приводит к перебросу на большие расстояния горящих головней и искр.
Скорость распространения горения по поверхности горючего вещества зависит также от их агрегатного состояния, физических свойств, плотности распределения, сечения, положения в пространстве (вертикальное, горизон-тальное).
Одним из факторов, характеризующих процесс развития горения, является выделение в окружающую среду продуктов горения. При полном сгорании веществ и материалов образуются небольшие частицы, которые по каким-либо причинам, а чаще всего из-за недостатка окислителя, не успевают сгореть и вместе с потоками горящих газов уносятся из зоны горения. Находясь во взвешенном состоянии, они вместе с водяным парами образуют дым, в состав которого могут входить: углекислый газ, окись углерода, окись азота, фосген, синильная кислота, хлористый водород и др.
Концентрация или плотность дыма зависит от химического состава реаги-рующих веществ.
Продукты сгорания, которые образуют дым, двигаясь от зоны горения, смешиваются с воздухом и создают так называемую зону задымления, т.е. часть пространства в котором во взвешенном состоянии находятся частицы не сгоревших веществ, пары воды и т.д.
Зоны и стадии горения.
Пространство, в котором развивается горение, (пожар) условно подразде-ляется на три зоны:
1. Горения
2. Теплового воздействия.
3. Задымления.
Зона горения -часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ в объёме диффузионного факела пламени.
Зона теплового воздействия примыкает к границам зоны горения. В этой части пространства протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, окружающими конструкциями и горючими материалами заканчивается там, где невозможно пребывание людей без средств тепловой защиты.
Зона задымления - часть пространства примыкающая к зоне горения, в котором невозможно пребывание людей без средств защиты органов дыхания и в котором затруднено ведение боевых действий.
Стадии горения (пожары)
В процессе развития горения (пожара) различают три стадии:
1. Начальная
2. Основная
3. Конечная
Начальная стадия соответствует развитию горения (пожара) от источников зажигания до момента, когда помещение полностью охвачено пламенем. На этой стадии происходит нарастание температуры, снижение плотности газов. На начальной стадии горение в помещении увеличивается в объёме, создаётся избыточное давление. Начальная стадия продолжается в течении 5-40 мин.
Основная стадия – развитие горения (пожара) соответствует повышение среднеобъёмной температуры до максимума. На этой стадии сгорает 80-90% объёмной массы горючих веществ и материалов, температура и плотность газов в помещении изменяется во времени незначительно. Данный режим развития горения называют установившимся, при этом расход удельных газов из помещения приблизительно равен притоку поступающего воздуха.
Конечная стадия. Завершается процесс горения и постепенно снижается температура. Количество уходящих газов становится меньше, чем количество поступающего воздуха.
Согласно ГОСТ 27331-87 в зависимости от вида горящих материалов и веществ пожары разделены на классы и подклассы (см. табл. 8.1).
Таблица 8.1
| Обозначение класса пожара | Характеристика класса | Обозначение подкласса | Характеристика подкласса |
| А | Горение твердых веществ | А1 | Горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (например, дерева, бумаги, соломы, угля, текстильных изделий) |
| А2 | Горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (например, пластмассы) | ||
| В | Горение жидких веществ | В1 | Горение жидких веществ, нерастворимых в воде (например, бензина, эфира, нефтяного топлива), а также сжижаемых твердых веществ (например, парафина) |
| В2 | Горение жидких веществ, растворимых в воде (например, спиртов, метанола, глицерина) | ||
| С | Горение газообразных веществ (например, бытовой газ, водород, пропан) | - | |
| D | Горение металлов | D1 | Горение легких металлов, за исключением щелочных (например, алюминия, магния и их сплавов) |
| D2 | Горение щелочных и других подобных металлов (например, натрия, калия) | ||
| D3 | Горение металлосодержащих соединений, (например, металлоорганических соединений, гидридов металлов) |
| Символы классов пожаров |
Этим же ГОСТом вводятся символы классов пожаров (см. рис. 8.1), которые применяются для обозначения устройств и средств, предназначенных для тушения пожаров данного класса.
Тушение пожара включает в себя несколько видов действий, основным из которых является прекращение горения.
Основным условием прекращения горения является понижение температуры горения ниже температуры потухания. Выполнение данного условия достигается способами прекращения горения, которые можно разделить на четыре группы: охлаждение зоны горения или горящего вещества, разбавление реагирующих веществ, изоляция реагирующих веществ от зоны горения, химическое торможение реакции горения. На практике прекращение горения наиболее часто достигается комбинированным применением перечисленных способов.
Способы охлаждения зоны горения или горящего вещества заключаются в воздействии на них охлаждающими огнетушащими веществами. Для охлаждения горящих материалов применяются жидкости, обладающие большой теплоемкостью, например вода. Попадая в зону горения, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Для охлаждения отдельных видов горючих материалов кроме воды применяется твердый диоксид углерода, представляющий собой мелкую кристаллическую массу, которая при нагревании переходит в газ минуя жидкое состояние.
Способы разбавления реагирующих веществ заключаются в создании в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды. Для прекращения горения разбавлением реагирующих веществ применяются такие огнетушащие средства, которые способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючих концентраций, либо снизить содержание кислорода воздуха до концентрации, не поддерживающей горения. В качестве разбавляющих огнетушащих средств наибольшее распространение нашли диоксид углерода (углекислый газ), азот, водяной пар, распыленная вода.
Способы изоляции реагирующих веществ от зоны горения заключаются в создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя из огнетушащих материалов и веществ. Основным средством изоляции при пожаротушении является воздушно-механическая пена. Пена изолирует зону горения от горючих паров и газов, а также горящую поверхность горючего материала от тепла, излучаемого зоной реакции.
Способы химического торможения реакции горения заключаются в том, что в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуя с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения. К таким веществам относятся галоидированные углеводороды, составы на основе брома и фтора, огнетушащие порошки, оказывающие ингибирующее действие на реакцию горения.
Основным огнетушащим веществом в пожаротушении является вода. Она почти повсеместно доступна, дёшева и при этом весьма эффективна. При ее подаче в зону горения вода охлаждает наиболее нагретый слой вещества. При этом она частично испаряется и превращается в пар, благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны очага пожара.
Вода в виде распыленных и тонкораспыленных (мелкодисперсных) струй обладает повышенной эффективностью при тушении пожара. Попадая в зону горения, она интенсивно испаряется, снижая концентрацию кислорода и разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении. Кроме того, мельчайшие капли воды, движущиеся с большой скоростью, хорошо проникают вглубь пористых матералов.
Наряду с этим у воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как огнетушащего вещества заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества. Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (смачиватели, пенообразователь) для получения растворов, поверхностное натяжение которых меньше, чем у воды.
С некоторыми веществами и материалами (см. табл. 8.2) вода вступает в реакцию с выделением водорода, горючих газов, большого количества теплоты и др. Такие вещества водой тушить нельзя.
Вещества и материалы, при тушении которых опасно применять воду
и другие огнетушащие вещества на основе воды
| Вещество или материал | Результат воздействия воды |
| Азид свинца | нестоек, взрывается при увеличении влажности до 30% |
| Алюминий металлический | при горении разлагает воду на водород и кислород |
| Битум | подача компактных струй воды ведет к выбросу и усилению горения |
| Гидраты щелочных и щелочноземельных металлов | реагируют с водой с выделением водорода |
| Железо кремнистое (ферросилиций) | выделяется фтористый водород, самовоспламеняющийся на воздухе |
| Кальций фосфористый | реагируют с водой с выделением самовоспламеняющегося на воздухе фосфористого водорода |
| Кальция перекись | разлагается в воде с выделением кислорода |
| Карбид алюминия Карбид бария Карбид кальция | разлагаются с водой с выделением горючих газов, при контакте с водой взрываются |
| Кислота азотная | экзотермическая реакция |
| Кислота серная | экзотермическая реакция |
| Кислота соляная | экзотермическая реакция |
| Магний и его сплавы | при горении разлагают воду на водород и кислород |
| Натрий водородистый Натрий металлический | реагируют с водой с выделением водорода |
| Натрий гидросернокислый | сильно разогревается, может вызвать возгорание горючих материалов |
| Натрий перекись Калий перекись | при попадании воды возможен взрывообразный выброс и усиление горения |
| Натрий сернистый | сильно разогревается (свыше 400°C), может вызвать возгорание горючих веществ, при попадании на кожу вызывает ожог, сопровождающийся трудно заживающими язвами |
| Негашеная известь | реагирует с водой, выделяя большое количество тепла |
| Нитроглицерин | взрывается от удара струи воды |
| Петролатум | подача компактных струй может привести к выбросу и усилению горения |
| Рубидий металлический | реагирует с водой с выделением водорода |
| Селитра | подача струй воды в расплав селитры ведет к сильному взрывообразному выбросу и усилению горения |
| Серный ангидрид | при попадании воды возможен взрывообразный выброс |
| Сесквилхлорид | взаимодействие с водой происходит со взрывом |
| Силаны | реагируют с водой с выделением самовоспламеняющегося на воздухе водородистого кремния |
| Термит Титан и его сплавы Титан четыреххлористый | реагируют с водой с выделением большого количества тепла |
| Триэтилалюминий Хлорсульфиновая кислота | реагируют с водой со взрывом |
| Цинковая пыль | разлагает воду на водород и кислород |
| Щелочные металлы (натрий, калий, кальций, цезий и др.) | выделяется водород, который воспламеняется от тепла реакций |
При проектировании и строительстве зданий и сооружений применяются инженерно-технические решения, направленные на ограничение распространения пожара:
- здания и сооружения возводятся с соблюдением противопожарных расстояний между ними, которые зависят от степени огнестойкости зданий, их назначения, категории по взрывной и пожарной опасности размещённых в них производств;
- части здания могут разделяться между собой противопожарными стенами;
- в проёмы внутренних стен могут оборудоваться противопожарными дверями;
- опасные в пожарном отношении производства оборудуются автоматическими установками пожаротушения;
-наземные резервуары с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями оборудуются обвалованием, вмещающим весь объём розлитой при повреждении резервуаров жидкости;
-объекты обеспечиваются нормативным запасом воды для целей наружного пожаротушения;
- помещения, где размещены опасные в пожарном отношении производства оборудуются внутренним противопожарным водопроводом.
Тема №11
