„

„

PROSZKI I GAZY

PROSZKI I GAZY

GAŚNICZE”

GAŚNICZE”

Do mechanizmów przerwania procesów

spalania zaliczyć należy:

- izolację materiału palnego od utleniacza

- obniżenie stężenia utleniacza w strefie spalania

- ochłodzenie materiałów palących się

- chemiczne zahamowanie procesów oksydo -
redukcyjnych

- ochłodzenie strefy spalania

-

izolacja

materiału

palnego

przed

promieniowaniem cieplnym

PROSZKI GAŚNICZE

PROSZKI GAŚNICZE

Proszki gaśnicze są to mieszaniny ciał
stałych mających działanie gaśnicze
inhibicyjne, heterogeniczne związane z
obecnością

gazów

powstających

w

wyniku rozkładu proszku w wyższej
temperaturze.

Podział proszków gaśniczych

Podział proszków gaśniczych

Podział proszków gaśniczych został ustalony na
podstawie grup pożarów, do gaszenia których dany
proszek jest najbardziej odpowiedni.
Zgodnie z sugestiami ISO wszystkie pożary zostały
podzielone na cztery grupy, są to:

- pożary A - pożary ciał stałych,
- pożary B - pożary cieczy,
- pożary C - pożary gazów,
- pożary D - pożary metali,

Jeżeli w obrębie pożaru znajdują się urządzenia
będące pod napięciem elektrycznym , to fakt ten
odnotowuje się literą E.

Proszki gaśnicze można podzielić

na dwie podstawowe grupy:

- proszki przeznaczone do gaszenia cieczy palnych,
gazów oraz innych materiałów organicznych
spalających się płomieniowo,

- proszki specjalne, przeznaczone do gaszenia
metali,

związków

metaloorganicznych

oraz

materiałów

organicznych

spalających

się

bezpłomieniowo.

Baza surowcowa

Baza surowcowa

Rozwój produkcji w tej dziedzinie powoduje
ukazywanie

się

wciąż

nowych

proszków

gaśniczych. Poszerza się też znacznie liczba
surowców z których są one wytwarzane.

Na HCO3

 

 

 

 

 

 

(NH4) H2PO4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. WĘGLANOWE

Na bazie:

K HCO3

Na2 CO3

K2 CO3

2. FOSFORANOWE

Na bazie:

(NH4) HPO4

(NH4) PO4

(NH4) 2SO4

3. CHLORKOWE

Na bazie:

NaCl

KCl+NaCl

NaCl+fosforany

BaSO4

 

 

Al2 (SO4)3

Baza surowcowa

Baza surowcowa

Mechanizm gaszenia proszków

Mechanizm gaszenia proszków

1. Rozkład proszku pod wpływem temperatury
na:
CO2 i H2O (NzHCO3) - działanie tłumiąc -
chłodzące
2NaHCO3  Na2CO3+H2O+CO2

2. Topienie się proszku i oblepianie palącego się
ciała tzn. izolowanie od dostępu powietrza.
3. Obniżenie stężenia tlenu nad powierzchnią
palącego się ciała dzięki obecności chmury
rozdrobnionego proszku.
4.

Mechanizm

zdmuchnięcia

płomienia

strumieniem

proszku

podawanym

pod

ciśnieniem.
5. Inhibicja hetero i homo fazowa.

Mechanizm działania gaśniczego

Mechanizm działania gaśniczego

proszków.

proszków.

Mechanizm gaszenia proszków polegają na dwóch
zasadniczych efektach:

- działanie inhibicyjne,
- działanie izolacyjne,

Efekt inhibicyjny lub chemiczny jest zasadniczym
działaniem gaśniczym proszków przeznaczonych
do gaszenia pożarów gazów, cieczy palnych i ciał
stałych, które jednak w warunkach termicznych
pożaru topią się i wytwarzają palne produkty w
czasie ich pirolitycznego rozkładu.
W proszkach przeznaczonych do gaszenia
pożarów metali a także w innych proszkach
przeznaczonych do gaszenia ciał stałych, których
spalanie przebiega z udziałem fazy żarzenia
dominującym działaniem gaśniczym jest działanie
fizyczne a mianowicie - izolacja powierzchni
materiału

palnego

przed

kontaktem

z

utleniaczem zawartym w powietrzu.
W przypadku pożarów płomieniowych proszek
jest inhibitorem reakcji spalania. Możliwe są przy
tym dwa mechanizmy inhibicji - hetero fazowy i
homo fazowy.

Tabela podstawowych proszków gaśniczych.

Nazwa

Przeznaczenie

Baza
surowcowa

Producent

MONNEX

Przeznaczony do gaszenia pożarów
klasy B i C przy czym odznacza się
dużą skutecznością.

Kwaśny
węglan
potasu,
osadzony w
cząsteczkac
h mocznika.

Imperiał
Chemika
Industries
Wielka
Brytania

TOTALIT S

Gaszenie pożarów typu B, C, E

Kwaśny
węglan
sodu.

Total
export
GMBH,
Niemcy

G - 1

Gaszenie pożarów metali takich
jak: magnez i jego stopy, sód,
potas, tytan, lit, wapń, cyrkon,
hafn, tor, uran, pluton, aluminium.

Sproszkowa
ny koks i
fosforan
organiczny

Total
export
GMBH,
Niemcy

LB - 3

 

 

CUSSONS
WZChG
POLLENA
POLSKA

Parametry użytkowe proszków gaśniczych i metody

Parametry użytkowe proszków gaśniczych i metody

ich oznaczania

ich oznaczania

Skuteczność gaśnicza proszków zależy od szeregu
parametrów fizycznych i użytkowych. Należy przy
tym pamiętać, że na skuteczność proszku składa się
Nie tylko jego efektywność działania na płomień,
ale także takie jego cechy, które umożliwiają mu
dotarcie do strefy spalania, a w tym niezmienność
w czasie jego stanu fizycznego i parametrów
dynamicznych. Głównymi składnikami proszków są
sole nieorganiczne, na ogół dobrze rozpuszczalne w
wodzie

i

higroskopijne.

Dodatek

środków

hydrofobizujących w odpowiednich ilościach (kilka
procent) zapewnia odporność na działanie wilgoci,
co umożliwia przechowywanie proszku bez zmiany
jego własności użytkowych. Bardzo istotny jest też
odpowiedni skład ziarnowy, gdyż od niego zależy
szereg parametrów użytkowych.

Skuteczność gaśnicza

Skuteczność gaśnicza

Dla

wszystkich

klas

pożarów

(ABCD)

znormalizowano odpowiednie pożary testowe,
dostosowane również do wielkości testowanych
urządzeń (gaśnice, agregaty). Miarą skuteczności
gaśniczej jest albo ilość pozytywnych wyników w n
próbach, bądź ilość proszku zużytego do ugaszenia
pożaru, mierzona ubytkiem masy gaśnicy lub
agregatu. Są to badania zawsze kosztowne,
wymagające

wykwalifikowanego

personelu

i

odpowiedniego zaplecza. Dlatego przeprowadza
się je tylko w przypadku wprowadzania na rynek
nowego produktu (przy badaniach atestacyjnych)
lub przy zmianie technologii produkcji. Można
założyć, że jeśli wszystkie pozostałe parametry
proszku są niezmienne, nie zmieniła się również
skuteczność gaśnicza.

Odporność na niska temperaturę

Odporność na niska temperaturę

Badany proszek w ilości ok. 20 g umieszcza się w
czystym i suchym naczyniu szklanym o średnicy 20
mm, które wstawia się następnie na okres 1
godziny do komory chłodniczej o temperaturze
wnętrza ok. - 55°C. Bezpośrednio po wyjęciu
naczynia mierzy się czas wysypywania proszku,
który nie może być większy niż 5 s.

Odporno

Odporno

ść

ść

na zbrylanie

na zbrylanie

Zasada metody polega na poddaniu próbki badanego proszku
nawilżaniu

w

atmosferze

o

dużej

wilgotności,

przetrzymywaniu

pod

obciążeniem

mechanicznym

w

urządzeniu testowym w obniżonej temperaturze, a następnie
przesiewaniu i ważeniu grudek.
Próbkę proszku o masie 200 ± 1 g umieszcza się w
eksykatorze z nasyconym roztworem węglanu sodowego,
dającym wilgotność względną powietrza ok. 90%, na okres 1
godziny. Następnie proszek przesypuje się do woreczka
polietylenowego, który po zaklejeniu taśmą i nakłuciu w celu
odpowietrzenia

umieszcza

się

wewnątrz

urządzenia

testowego. Woreczek przyciska się tłokiem całość umieszcza
w chłodziarce w temperaturze 3 ÷ 5°C na okres 48 godzin.
 
Po tym czasie woreczek wyjmuje się, jego zawartość
przesypuje na sito o wymiarze oczek 1 mm i łagodnie
przesiewa. Pozostałe na sicie grudki waży się na wadze
analitycznej.
Wymaga się, aby odporność na zbrylanie nie przekraczała
0,1%.

Repelencja

Repelencja

Metoda polega na określeniu ilości proszku pozostającego w
naczyniu po nawilżeniu znajdującego się w nim proszku,
usunięciu mieszaniny wodno-proszkowej i wysuszeniu naczynia z
pozostałością.
W zlewce o pojemności ok. 150 cm

3

umieszcza się 50,0 ± 0,5 g

proszku, a następnie dodaje 50,0 ± 0,5 cm

3

wody destylowanej

w taki sposób, aby woda spływała po ściance. Czas dodawania
wody 9 ± 1 s. Po upływie 120 s energicznym ruchem usuwa się
zawartość

zlewki.

Zlewkę

wraz

z pozostałością suszy się w suszarce w temperaturze ok. 60°C
przez
ok. 1,5 godziny. Waży się na wadze analitycznej z dokładnością
do 0,001 g.
Repelencję R, wyrażoną w procentach, oblicza się z wzoru:
 

gdzie:
m

1

– masa zlewki z pozostałością po wysuszeniu [g],

m

2

– masa zlewki [g],

m

p

– masa proszku [g].

Wymaga się, w przypadku badań przydatności proszku, aby
repelencja była zgodna z wartością deklarowaną przez
producenta, z tolerancją 20 %.

R

m2 m1

mp

100







Zawartość wilgoci

Zawartość wilgoci

Metoda polega na suszeniu określonej masy proszku nad kwasem
siarkowym.
Na szalce Petriego należy odważyć ok. 5 g proszku z dokładnością do 0,001
g. Proszek trzeba rozłożyć równomiernie na całej powierzchni szalki i
wstawić do eksykatora, wewnątrz którego znajduje się stężony (98 %) kwas
siarkowy. Po 48 godzinach szalkę wyjmuje się z eksykatora i waży z
dokładnością do 0,001 g. Podczas oznaczania temperatura otoczenia
powinna wynosić 20 ± 2°C.
 
Zawartość wilgoci oblicza się z wzoru:
 

gdzie:
m

1

– masa pustej szalki [g],

m

2

– masa szalki z proszkiem przed suszeniem [g],

m

3

– masa szalki z proszkiem po suszeniu [g].

 
W celu szybkiego oznaczenia tego parametru (podczas ćwiczeń
laboratoryjnych) suszenie w eksykatorze można zastąpić suszeniem w
suszarce, w temperaturze 60 ± 5°C.
Jest to temperatura o około 20°C niższa od temperatury początku rozkładu
najszybciej rozkładających się proszków węglanowych. Suszenie
w tych warunkach przez ok. 2 godziny wystarcza do uzyskania stałej masy.
Przy badaniach przydatności proszku zakłada się, że wyznaczona zawartość
wilgoci może różnić się od wartości deklarowanej przez producenta nie
więcej niż o 20 %.

W

m2 m3

m2 - m1

100







Higroskopijność

Higroskopijność

Metoda polega na pomiarze ilości wilgoci pochłoniętej przez określoną
masę proszku umieszczonego w atmosferze o znanej wilgotności.
Próbkę proszku wysuszonego zgodnie zasadami badania zawartości
wilgoci umieszcza się w eksykatorze z nasyconym roztworem chlorku
amonowego, który zapewnia atmosferę o wilgotności względnej
powietrza ok. 80 %. Po 3 tygodniach szalkę z proszkiem waży się z
dokładnością do 0,001 g.
Temperatura otoczenia podczas oznaczania powinna wynosić 20  2°C.

 
Higroskopijność oblicza się ze wzoru:

gdzie:
m

1

– masa szalki z proszkiem po wysuszeniu wg pkt 5 [g],

m

2

– masa szalki z proszkiem po próbie [g],

m

p

– masa proszku [g].

Przyjmuje się, że otrzymana podczas badań wartość higroskopijności
może różnić się od deklarowanej przez producenta nie więcej niż
o 20 %.

H

m2 m1

mp

100







Gęstość nasypowa

Gęstość nasypowa

Metoda polega na ustaleniu objętości określonej masy proszku
po swobodnym przesypywaniu go w cylindrze miarowym.
W cylindrze miarowym o poj. 250 cm

3

odważa się 100 ± 0,1 g

proszku. Cylinder zamyka się korkiem i 10 razy obraca w
płaszczyźnie

pionowej

o 180° w ciągu 20 ÷ 40 s i ponownie ustawia w pozycji
pionowej. Po 60s odczytuje się objętość proszku w cylindrze.
Gęstość nasypową oblicza się z wzoru:

gdzie:
m

p

– masa proszku [g],

V – objętość proszku odczytana na podziałce cylindra [cm

3

].

Badana gęstość nasypowa powinna być zgodna z deklarowaną
przez producenta, z dopuszczalną tolerancją 10 %.



n

p

m

V



Zagęszczalność

Zagęszczalność

Metoda polega na pomiarze ubytku objętości próbki proszku po
określonym czasie wibrowania.
Bezpośrednio po odczytaniu objętości próbki proszku wg pkt. 7
cylinder z proszkiem umieszcza się na płycie wibratora,
zapewniającego częstotliwość drgań 60 ÷ 70 Hz przy
amplitudzie 1 ÷ 2 mm.
Po 15 minutach pracy wibratora cylinder zdejmuje się i po 60 s
odczytuje na podziałce cylindra objętość proszku.
Dopuszczalne odchylenie zmierzonej zagęszczalności od
wartości deklarowanej wynosi 10%

Gęstość przy swobodnym

Gęstość przy swobodnym

wypływie

wypływie

Metoda polega na swobodnym wypływie proszku z lejka do
naczynia
o określonej objętości i ważeniu masy tej objętości proszku.
Układ pomiarowy. Naczynie waży się z dokładnością do 0,01 g.
Po zamknięciu przepustnicy napełnia się całkowicie lejek
proszkiem, nie ubijając go. Górną powierzchnię proszku
zrównuje

się

za

pomocą

linijki

z górną krawędzią 453 lejka. Po zestawieniu układu należy
otworzyć przepustnicę tak, aby proszek przesypał się do
naczynia [w ciągu 30÷40 s]. Po przesypaniu się proszku,
należy odczekać 20 ÷ 30 s, usunąć nadmiar proszku przez
wyrównanie jego powierzchni z górną krawędzią naczynia i
zważyć naczynie z proszkiem z dokładnością do 0,01 g.

Sypkość

Sypkość

Sypkością

proszku

nazywamy

jego

zdolność

do

przemieszczania się pod wpływem działania siły ciężkości.
Metoda pomiaru polega na oznaczaniu czasu przepływu
określonej masy proszku pod wpływem siły ciężkości przez
otwór w pierścieniu przegradzającym dwa naczynia.
Do jednej z wytarowanych kolb stożkowych wsypuje się
proszek w ilości ok. 500 cm

3

i waży z dokładnością do 0,2 g. Na

wlot kolby nakłada się pierścień, przystawia dnem do góry
drugą kolbę i łączy obie kolby szczelnie elastyczną opaską.
Przy obróceniu kolb o 180° następuje przesypywanie proszku.
Zmiany położenia kolb należy dokonywać w momencie, gdy
ostatnia porcja proszku opuszcza górną kolbę.
Po wzburzeniu proszku w wyniku dziesięciu kolejnych
przesypać, mierzy się łączny czas następnych dziesięciu
przesypać proszku z jednej kolby do drugiej, z dokładnością do
0,2 s.
Dopuszcza się dla tego parametru tolerancję 10%.

Gęstość właściwa

Gęstość właściwa

Metoda polega na określeniu rzeczywistej objętości (w
odróżnieniu od objętości pozornej w przypadku pomiaru
gęstości nasypowej i gęstości przy swobodnym wypływie)
znanej masy proszku.
Wyce chowaną (o znanej objętości) kolbę miarową o poj. 50
cm

3

waży się na wadze analitycznej z dokładnością do 0,001 g.

Do kolby wsypuje się ok. 10 g proszku i całość waży z
dokładnością do 0,001 g.
Do kolby wlewa się 25 ÷ 30 cm

3

butanolu lub innej cieczy o

znanej gęstości, w której proszek nie rozpuszcza się, ani z nią
nie reaguje. Zawartość kolby należy dokładnie wymieszać za
pomocą cienkiej bagietki lub drucika, celem usunięcia całej
ilości zawartego w proszku powietrza.
Bagietkę usuwa się z kolby, spłukując ją dokładnie dodawaną
cieczą
i zawartość kolby uzupełnia się cieczą aż do kreski
wyznaczającej wyce chowaną objętość (menisk cieczy
powinien być styczny do kreski).
Kolbę wraz z zawartością waży się ponownie z dokładnością do
0,001 g.

Powierzchnia właściwa

Powierzchnia właściwa

Powierzchnia właściwa cząstki jest to stosunek jej całkowitej
powierzchni do masy. Rozróżnia się przy tym dwa rodzaje
powierzchni: statyczną i kinetyczną.
Powierzchnia statyczna (adsorpcyjna) jest to całkowita
powierzchnia cząstki wraz z powierzchnią porów, do których
istnieje dostęp z zewnątrz cząstki.
Powierzchnia kinetyczna (zewnętrzna) jest to powierzchnia
zewnętrzna cząstki. Można przyjąć w przybliżeniu, że jest to
powierzchnia, którą obmywa przepływający gaz.
W przypadku proszków gaśniczych mierzy się kinetyczną
powierzchnię właściwą, która jest miarą stopnia rozdrobnienia.
Metoda pomiaru polega na określeniu czasu przepływu
określonej objętości powietrza przez sprasowaną warstwę
badanego proszku o znanej objętości (warstwy) i masie. Służy do
tego celu powierzchnio mierz Blaine’a.
Dla powierzchni właściwej dopuszcza się odchylenie od wartości
deklarowanej przez producenta nie większe niż 10 %.

Skład ziarnowy

Skład ziarnowy

Przeważającą część masy proszku stanowią ziarna o
średnicach poniżej 100 m. Polskie Normy przewidują

najmniejszy wymiar oczek sita 63 m. Normy zagraniczne, np.

DIN wprowadzają sita o wymiarach oczek nawet 20 m,

jednak przeprowadzenie zwykłej analizy sitowej przy użyciu
wytrząsarki

byłoby

niemożliwe

bez

dodatkowego,

wymuszonego przepływu gazu przez sita (od góry do dołu).
Polskie Normy przewidują trzy metody analizy ziarnowej
pyłów o średnicach ziaren poniżej 63 m. Są to:

 
A. Sedymentacja w cieczy - metoda pipety Andreasena,
B. Wywiewanie - metoda aparatu Gonella,
C. Odwirowywanie w przeciwprądzie - metoda wirówki Bahco.

GAZOWE ŚRODKI

GAZOWE ŚRODKI

GAŚNICZE

GAŚNICZE

Nazwą „gazy gaśnicze” obejmuje się takie środki
gaśnicze, które w chwili działania gaśniczego
znajdują się w stanie gazowym.
Takimi środkami są więc gazy obojętne (azot,
dwutlenek węgla, argon, hel, różne mieszaniny tych
gazów), gazy spalinowe a także para wodna i halony
działające antykatalitycznie. Skuteczność gaśnicza
halonów

jest

znacznie

większa

niż

gazów

obojętnych, ale zastosowanie ich zostało w
ostatnich latach znacznie ograniczone ze względu
na niszczący wpływ na stratosferyczną warstwę
ozonu (takie działanie wykazują także stosowane w
urządzeniach chłodniczych freony ).

Gazy obojętne:

Gazy obojętne:

Dwutlenek

węgla

-

bezwonnik

kwasu

węglowego jest gazem najczęściej i najszerzej
stosowanym w pożarnictwie ze względu na
niski koszt oraz łatwość otrzymywania.

Gaz ten wytwarza się przy wypalaniu wapna z
dolomitów, występuje również m. in. jako
produkt uboczny przy produkcji spirytusu i
piwa.

Gazy spalinowe:

Gazy spalinowe:

Gazy spalinowe można i należy stosować do
zabezpieczenia

przeciwpożarowego

w

pomieszczeniach zamkniętych, a także do
gaszenia pożarów tam, gdzie jest to możliwe.

Przeznaczenie

Przeznaczenie

 

Gazy gaśnicze stosuje się w celu zapobiegania
wybuchom i do gaszenia pożarów cieczy, gazów
palnych, zawiesin pyłów palnych w powietrzu
oraz materiałów o dużej wartości, a których
gaszenie innymi środkami mogłoby wywołać
straty spowodowane działaniem samego środka
gaśniczego.

Mechanizm gaszenia gazami

Mechanizm gaszenia gazami

obojętnymi

obojętnymi

Podstawowe działanie gaśnicze gazu -
rozcieńczenie tlenu w strefie spalania
(obniżenie stężenia).

Jeżeli w powietrzu jest 21 % tlenu
wszystkie materiały łatwo zapalne i trudno
zapalne przy źródle ognia się palą.

Przy stężeniu 18 % tlenu - 80 % materiałów
łatwo i trudno zapalnych nie pali się.

Przy 16 % - 15 % spalają się tylko materiały
posiadające tlen w swojej budowie.

Wady i zalety wybranych gazów

Wady i zalety wybranych gazów

gaśniczych

gaśniczych

CO

2

Zalety:
- łatwo się skrapla,
- nie niszczy gaszonych obiektów i materiałów,
- jako cięższy od powietrza dobrze przenika we wszystkie
szczeliny
i zakamarki,
- nie przewodzi prądu elektrycznego,
- nie psuje się przy długim przechowywaniu,

-nie jest wrażliwy na działanie niskich temperatur,

Wadą przy stosowaniu na szerszą skalę, CO

2

jest duży ciężar

butli stalowych (napełniona butla o pojemności 40 l ma
ciężar około110 kg).

Azot

Zalety:
- nie przewodzi prądu elektrycznego,
- nie niszczy obiektów i materiałów,
- nie psuje się,
- nie wywołuje korozji
 
Wady:
- tendencja do ucieczki (dp),
- magazynowanie w butlach wymagających ciśnienia
roboczego 150,
- magazynowanie w stanie gazowym (a nie skroplonym),
- wymaga dużych stężeń gaszących,

Sposób przechowywania

Przechowywanie, CO

2

do celów przeciwpożarowych:

*/ w temperaturze otoczenia, w butlach stalowych
określonych normą PN-67 / M-69222 „ Butle do gazów.
Butle do stalowe bez szwu ”,
*/ oziębiony do - 20 C w izolowanych i wyposażonych w
instalację chłodniczą zbiornikach o dużej pojemności (do 70
ton CO

2

).

W Polsce dwutlenek węgla do celów p. poż. przechowuje
się w butlach stalowych. Butle napełnia się ciekłym
dwutlenkiem węgla. Jego ilość w butli zależy od jej
pojemności.