Podział
środków
gaśniczych i ich
działanie
Warunki niezbędne
zaistnienia procesu
spalania
materiał palny
ciepło
utleniacz
wolne rodniki
Sposoby przerywania
procesu spalania
Przerwanie procesu spalania polega
na wyeliminowaniu jednego z
elementów czworościanu spalania -
wyeliminowaniu czynnika
niezbędnego do zaistnienia i
utrzymania procesu spalania.
Można tego dokonać poprzez:
A) usunięcie materiału
palnego
B) izolowanie mat.
palnego od utleniacza
izolator
C) chłodzenie - odebranie
ciepła
Q
Q
Q
Q
D) rozcieńczanie
•
utleniacza
gaz
gaz
gaz
gaz
D) rozcieńczanie
• paliwa
E) przerwanie chemicznej
reakcji spalania - inhibicja
inhibito
r
inhibito
r
rodniki
H’, O’, OH’
Niektóre środki gaśnicze umożliwiają
osiągnięcie kilku efektów gaśniczych
równocześnie.
Środki gaśnicze
– to takie środki chemiczne, które
podawane we właściwy sposób z należytą
intensywnością i w odpowiednich ilościach oraz
zgodnie z daną grupą pożaru umożliwiają jego
ugaszenie.
Do efektów gaśniczych wywoływanych przez środki
gaśnicze zaliczamy:
-schłodzenie palącego się materiału
-schłodzenie strefy spalania
-izolacja materiału palnego od utleniacza
-inhibicja procesów w strefie spalania
-izolacja materiału palnego przed oddziaływaniem strefy
spalania
-rozcieńczanie gazów palnych w strefie spalania
-inne zakłócenia strefy spalania – zdmuchnięcie płomienia
Dostatecznie dużą ilością środka
gaśniczego podawaną w miejsce
pożaru mierzoną na jednostkę czasu i
powierzchnię nazywamy
intensywnością podawania środka
gaśniczego.
( l/min lub kg/s
x
m
2
)
Środki gaśnicze mogą występować w różnej
postaci, we wszystkich stanach skupienia:
-jako ciała stałe – proszki, materiały
wybuchowe
-jako ciecze – woda, środki pianotwórcze,
halony
-jako gazy – CO
2
, gazy spalinowe,
generatorowe,
dwutlenek
siarki, azot, para wodna
Szczególne znaczenie przy stosowaniu środków
gaśniczych ma ich jakość, efektywność
gaśnicza, parametry techniczno-użytkowe i
sposób ich podawania.
Podział środków
gaśniczych:
-woda
-wodne roztwory środków zwilżających
-wodne roztwory środków zagęszczających
-wodne roztwory środków zwilżająco – zagęszczających
-para wodna
-pianotwórcze środki proteinowe
-pianotwórcze środki syntetyczne
-pianotwórcze środki syntetyczne perfluorowane typu
AFFF
-pianotwórcze środki proteinowe z dod. zw.
perfluorowanych – typ +F
-pianotwórcze środki proteinowe do gaszenia cieczy
polarnych
-pianotwórcze środki syntetyczne do gaszenia cieczy
polarnych
Podział środków
gaśniczych:
Proszki gaśnicze:
-proszki typu ABC
-proszki typu BC
-proszki typu D
-proszki specjalne
Halony
Gazy gaśnicze:
-dwutlenek węgla
-gazy generatorowe
-gazy spalinowe
-inne gazy
Inne środki gaśnicze
Woda
Woda jest najczęściej stosowanym
środkiem gaśniczym. Wynika to z:
- tradycji,
- dostępności,
- niskiej ceny,
- właściwości gaśniczych,
- łatwość transportu i podania
- możliwość pompowania na duże
odległości
Właściwości gaśnicze
wody
Działanie chłodzące
:
-ciepło właściwe: 4,19 kJ/kg
x
K (1
cal/g),
-ciepło parowania: 2257 kJ/kg
x
K (539
cal/g)
Działanie rozcieńczające
:
- z 1 litra wody po odparowaniu
otrzymujemy ok. 1700 l
pary wodnej
Zakaz stosowania
wody !!!
*
substancje reagujące z wodą
wydzielające palne i wybuchowe gazy
lub dużą ilość ciepła,
*
substancje spalające się w wysokiej
temp. mogącej powodować rozkład
wody,
*
ciecze lżejsze od wody i
nierozpuszczalne w niej,
*
oleje i tłuszcze wrzące w wysokiej
temperaturze,
Zakaz stosowania
wody !!!
*
kwasy,
*
urządzenia pod napięciem
elektrycznym,
*
przedmioty o szczególnej wartości
materialnej, kulturalnej, technicznej,
użytkowej.
Sposoby podawania
wody
Prąd zwarty:
Prąd zwarty wody
Charakterystyka:
- duża energia mechaniczna,
- duży zasięg (ok. 20-30 m),
- działanie miejscowe (punktowe),
- duże straty wodne,
- niewielka efektywność gaśnicza,
- dodatkowe obciążenie
elementów
konstrukcyjnych,
Sposoby podawania
wody
Prąd rozproszony kroplisty:
Prąd kroplisty wody
Charakterystyka:
- niewielka energia mechaniczna,
- niewielki zasięg (ok. 10-15 m),
- działanie powierzchniowe,
- małe straty wodne,
- duża efektywność gaśnicza,
- zdolność schładzania
elementów
konstrukcyjnych,
- zdolność osadzania dymów.
Sposoby podawania
wody
Prąd mgłowy:
Prąd mgłowy wody
Charakterystyka:
- brak energii mechanicznej,
- minimalny zasięg (ok. 5 m),
- podatność na działanie wiatru,
- działanie objętościowe,
- brak strat wodnych,
- najwyższa efektywność
gaśnicza,
- zdolność osadzania i wypierania
dymów,
- działanie osłaniające.
Piana gaśnicza
Drugi pod względem powszechności
sposób gaszenia pożarów.
Rozróżniamy 2 rodzaje pian:
- chemiczną (stosowaną w
podręcznym
sprzęcie
gaśniczym),
- mechaniczną (stosowaną przez straż
i w instalacjach gaśniczych).
Piana chemiczna
Powstaje w wyniku reakcji
chemicznej zmieszanych 2
roztworów:
-
alkalicznego
( kwaśny węglan
sodowy NaHCO
3
i środek
pianotwórczy),
-
kwaśnego
(kwas siarkowy,
siarczan glinowy).
W trakcie reakcji wyzwala się dwutlenek
węgla tworzący i wypełniający
pęcherzyki piany, będący również
gazem wyrzucającym
Piana mechaniczna
Powstaje przez energiczne, mechaniczne
zmieszanie wodnego roztworu środka
pianotwórczego z powietrzem lub gazem
obojętnym.
Piana mechaniczna może zostać
wytworzona przez sprzęt armatury
pianowej:
-prądownice
-wytwornice
-generatory, agregaty pianowe
Piany gaśnicze
Stosuje się do gaszenia pożarów grupy A
i B, zupełnie nieprzydatna do gaszenia
gazów, a wręcz niebezpieczna przy
pożarach metali.
Pianą gaśniczą nie tylko gasi się, ale
także zapobiega pożarom.
Charakteryzuje się lepszymi
właściwościami gaśniczymi niż woda.
Warunkiem skutecznego ugaszenia
pożaru pianą jest szybkie pokrycie
płonącej powierzchni szczelną warstwą
piany.
Właściwości gaśnicze
pian
Działanie izolujące
:
•warstwa piany ułożona na palącym
się materiale i utrzymana przez
określony czas izoluje strefę spalania
Działanie chłodzące
:
•woda wyciekająca z piany chłodzi
materiał palny
Działanie chłodzące zależy od rodzaju
piany
Zakaz stosowania
pian !!!
*
substancje reagujące z wodą
(pożary grupy D),
*
palne gazy (pożary grupy C),
*
do cieczy polarnych konieczność
stosowania specjalnych środków
pianotwórczych,
*
urządzenia elektryczne pod
napięciem,
*
przedmioty o dużej wartości.
Właściwości pian
gaśniczych
-liczba spienienia,
-dyspersyjność,
-trwałość,
-płynność.
Liczba spienienia
Ze względu na liczbę spienienia
piany dzielimy na:
- ciężką
Ls ≤ 20
- średnią
20 < Ls ≤ 200
- lekką
Ls > 200
objętość piany
Ls = -------------------------------------
objętość roztworu
Piana ciężka
Piana ciężka
Charakterystyka:
- duży zasięg rzutu ( ok. 20 m),
- dobre właściwości chłodzące,
- zdolność utrzymania się na
płaszczyznach pionowych.
Piana średnia
Piana średnia
Charakterystyka:
- niewielki zasięg rzutu ( ok. 2-5 m),
- niewielkie właściwości chłodzące,
- płynność piany.
Piana lekka
Piana lekka
Charakterystyka:
- brak rzutu (swobodny wypływ),
- brak właściwości chłodzących,
- konieczność stosowania ochron
przed
promieniowaniem
cieplnym,
- płynność piany,
- dobra do wypełniania
pomieszczeń.
Proszki gaśnicze
Proszki gaśnicze to mieszaniny ciał
stałych złożonych z jednego lub kilku
składników mających właściwości
gaśnicze, których celem jest nadanie im
odpowiednich właściwości techniczno-
użytkowych, takich jak: płynność,
odporność na zbrylenie, higroskopijność
itp.
Od składu chemicznego bazy proszku
zależy jego skuteczność gaśnicza i
zakres stosowania.
Proszki gaśnicze
Właściwości gaśnicze
proszków
Działanie inhibicyjne- przerwanie
reakcji
:
•chmura ziaren proszku pod wpływem
temperatury ulega rozkładowi z
wydzieleniem pierwiastków wiążących
wolne rodniki
Działanie izolujące
:
•warstwa proszku topiąc się tworzy
warstwę szklistą fizycznie izolując
materiał palny.
Działanie izolujące występuje tylko przy
gaszeniu ciał stałych.
Rodzaje proszków
Proszki gaśnicze można podzielić
ze względu na:
- bazę proszku (główny składnik),
- grupę pożarów, do których
gaszenia proszek jest
przeznaczony.
Podział proszków ze
względu na grupy
pożarów
Podział ten wynika z głównego
przeznaczenia danego proszku
Proszki do pożarów grupy
A - ciał stałych
,
Proszki do pożarów grupy
B - cieczy
,
Proszki do pożarów grupy
C - gazów
,
Proszki do pożarów grupy
D - metali
.
Przykład oznaczania proszku: ABC
E-100
Gazy gaśnicze
Gaszenie pożarów gazami polega na
zastosowaniu gazów obojętnych, które
działając
rozcieńczająco
zmniejszają
stężenie tlenu do wartości, przy których
proces spalania ustaje.
Dla większości materiałów zakres ten to
12 - 16 % tlenu, gazy takie jak wodór,
acetylen czy metale alkaliczne wymagają
jeszcze niższych stężeń w granicach 5
- 9 % tlenu.
Znalazły praktyczne zastosowanie do
zwalczania pożarów lub do zapobiegania
przed zapaleniem bądź wybuchem palnych
mieszanin gazowych lub gazowo-pyłowych.
Gazy gaśnicze
Jako gazy gaśnicze znalazły zastosowanie:
- dwutlenek węgla,
- azot,
- gazy spalinowe,
- para wodna
Warunkiem przydatności gazów jest
ograniczenie przestrzeni. Najpowszechniej
stosowany jest dwutlenek węgla. Cechy
przemawiające za jego stosowaniem to
obojętność dla środowiska, cięższy od
powietrza, szeroki zakres stosowania.
Zamienniki halonów
- nowe środki
gaśnicze
Z nowych środków można wymienić:
- zmodyfikowane chlorowcopochodne
węglowodorów,
- argon Ar,
- argonit - 50% N
2
i 50% Ar,
- inergen - 52 % N
2
, 40% Ar, 8% CO
2
,
- mgła wodna ok. 5MPa.
Ponadto jako środki gaśnicze bywają stosowane
materiały wybuchowe (przy gaszeniu szybów
naftowych). Trwają również prace badawcze
nad zastosowaniem fal akustycznych jako środka
gaśniczego.
Podsumowanie
W trakcie wykładu przedstawiono:
Warunki niezbędne dla zaistnienia procesu
palenia, metody przerywania procesu
spalania: usunięcie materiału
palnego,izolowanie, chłodzenie,
rozcieńczanie, inhibicja.
Scharakteryzowano:
- wodę jako środek gaśniczy,
- pianę jako środek gaśniczy,
- proszki gaśnicze,
- gazy gaśnicze,
- halony, ich zamienniki i nowe środki
gaśnicze.
Literatura
St. Wilczkowski – Środki gaśnicze
SA PSP Kraków 1995 r.
P. Bielicki – Taktyka działań gaśniczych
KG PSP Warszawa 2004 r.