Pożar - to niekontrolowany proces spalania w miejscu do tego nieprzeanaczonym. Warunkiem zapoczątkowania i przebiegu procesu, jakim jest pożar (podobnie jak w procesie spalania) jest istnienie czworokąta spalania:
materiał palny
utleniacz
ciepło
skomplikowane reakcje łańcuchowe (wolne rodniki).
Środek gaśniczy to substancja w postaci ciała stałego (proszek), ciekłego (woda) lub gazowego (dwutlenek węgla), który po odpowiednim wprowadzeniu do strefy ognia powoduje przerwanie procesu palenia. Do środków gaśniczych zalicza się również pianę gaśniczą, gazy obojętne takie jak azot, argon, dwutlenek siarki oraz związki halonów. Dobór odpowiedniego środka gaśniczego zależy od rodzaju chronionego mienia palących się materiałów, wielkości pożaru, właściwości gaśniczych wybranego środka oraz od wielu innych czynników - istnieje odpowiedni zakres stosowania środków gaśniczych w zależności od grupy pożaru, którego przestrzeganie jest obowiązkowe.
Pożary grupy A (ciała stałe: stałe materiały palne pochodzenia organicznego przy spalaniu których powstaje zjawisko żarzenia [paier, węgiel], króre mogą pod wpływem ciepła ulegać rozkładowi; rozdrobnione materiały palne mogą być szybko przemieszczane wskutek działania prądów pożarowych i powietrza, powodując rozprzestrzenianie się pożaru) można gasić wodą, pianą, dwutlenkiem węgla ze zmniejszonym efektem oraz odpowiednimi proszkami gaśniczymi.
Pożary grupy B (ciecze palne i substancje stałe topiące się pod wpływem ciepła [ benzyna, nafta i pochodne, alkohol, aceton, wosk, stearyna, pak, naftalen itp.], ulegają zapaleniu, gdy pod wpływem parowania utworzy się nad górną warstwą cieczy mieszanina par z powietrzem) można gasić pianą, dwutlenkiem węgla i innymi gazami obojętnymi oraz proszkiem gaśniczym.
Pożary grupy C (gazy palne; spalanie gazów [metan, acetylen, propan, wodór, gaz miejski] odbywa się w warstwie stykania się strumienia gazu z powietrzem; mieszaniny wybuchowe powstają w wyniku wymieszania gazów z powietrzem w odpowiedniej proporcji w przedziale powyżej dolnej i poniżej górnej granicy wybuchowości) można gasić proszkami gaśniczymi lub rozproszoną wodą.
Pożary grupy D (metale lekkie [ lit, sód, potas, glin i ich stopy] w zależności od składu chemicznego, podczas spalania zużywają tlen z powietrza albo jako utleniacze [np. termit, elektran]; metale o raz mieszanki ciekłeprzeważnie pochodne ropy naftowej [ napalm, piroże]) można gasić specjalnymi proszkami.
Pożary grupy F (pożary tuszczów i olejów w urządzeniach kuchennych, powstają bardzo wysokie temperatury; niebezpieczne rozprzestrzenianie się przy próbach gaszenia wodą) można gasić jak w grupie B,C
Pożary grupy E (instalacje oraz urządzenia elektryczne będące pod napięciem) można gasić gazami obojętnymi, proszkiem z określonymi ograniczeniami.
Działanie gaśnicze wody i zakres jej stosowania. nicze wody i zakres jej stosowania.
Woda jest obok piasku najstarszym, najtańszym i najpowszechniej dostępnym środkiem gaśniczym. Jej działanie gaśnicze opiera się chłodzeniu strefy spalania i płonącego materiału, natomiast izolacja, czyli odcięcie dopływu tlenu do płonącego materiału, przy wodze nie wzbogaconej środkami zwiększającymi lepkość bądź pianotwórczymi lub zwilżającymi ma drugorzędne znaczenie.
Przy działaniu chłodzącym wody duże znaczenie ma jej wysoka pojemność cieplna - aby ogrzać 1 kg wody o 1 °C potrzeba dostarczyć więcej energii, niż do ogrzania 1 kg stali. Ponadto woda ma wysoką temperaturę wrzenia, wynoszącą 100 °C, a przejście ze stanu ciekłego do gazowego odbywa się przy pochłonięciu z otoczenia dodatkowej ilości energii. Przekładając to na warunki pożaru (mechanizm gaśniczy wody): woda, dostarczona do strefy spalania, nagrzewa się, przejmując część energii pożaru, która inaczej zostałaby zużyta na podgrzanie materiałów w otoczeniu ognia i uwolnienie z nich palnych gazów; część wody odparowuje, odbierając pożarowi dodatkową porcję energii, czyli zabierając mu jego siłę; po odparowaniu (przejściu w stan gazowy) ujawnia się kolejne działanie gaśnicze wody, polegające na wyparciu ze strefy spalania powietrza, a tym samym obniżeniu stężenia tlenu - z 1 dm3 wody (1 litra) otrzymujemy ok. 1700 dm3 (1700 litrów) pary wodnej - dzięki temu przerywane jest następne ogniwo w łańcuchu spalania. Mimo swoich właściwości woda ma niską skuteczność gaśniczą, wynoszącą ok. 2% dla prądów zwartych - znaczy to, że w faktycznym gaszeniu bierze udział tylko 2% objętości użytej do gaszenia pożaru, reszta bezużytecznie spływa po płonącym obiekcie bądź wcale do niego nie trafia. Powoduje to bardzo duże zniszczenia popożarowe - często kilkakrotnie większe niż spowodowane przez pożar. Nie należy przy tym rezygnować z wody jako środka gaśniczego, lecz należy przede wszystkim rozważnie ją stosować przy pomocy odpowiednich urządzeń, aby wykorzystać wszystkie jej zalety, przy równoczesnym zminimalizowaniu wad. Najlepszym sposobem na wykorzystanie właściwości gaśniczych wody jest podanie jej w jak najbardziej rozdrobnionej postaci. Im bardziej rozproszymy strumień gaśniczy, tym więcej wody weźmie udział w efektywnym gaszeniu. Rozpraszając strumień wody zwiększamy jednocześnie powierzchnię styku cieczy ze strefą spalania, co prowadzi do szybszej wymiany ciepła wody z otoczeniem, a tym samym szybszego odebrania energii fazie płomieniowej. Woda w postaci rozproszonej ogarnia większą objętość i osiada na większe powierzchni, niż przy strumieniu zwartym. Tym samym nie może spłynąć z płonącego przedmiotu tak szybko, jak strumień zwarty, gdyż jest podawana cieńszą warstwą, przy czym zamiast kilku strumieni spływu mamy do czynienia z kilkudziesięcioma, do kilkuset. Dzięki temu znów większa jej ilość bierze udział w efektywnej wymianie ciepła. Do rozpraszania strumieni wody używa się odpowiednich prądownic - prądownica jest tym lepsza, im równomierniej i do mniejszych średnic kropel rozprasza prąd gaśniczy. Z konwencjonalnego sprzętu, z autopomp i motopomp możemy uzyskać rozproszone prądy gaśnicze o średnicy kropel 1 - 3 mm, zwane kroplistymi. Przy pompach do podawania wody pod ciśnieniem możemy uzyskać prądy mgłowe ze średnicą kropel od 10 do 200 mikrometrów. Dlatego warto stosować wysokociśnieniowe urządzenia gaśnicze, gdyż woda podana w postaci wysokociśnieniowej mgły ma bardzo wysoką skuteczność gaśniczą, sięgającą ponad 90%. Istotną wadą prądów rozproszonych jest ich mały zasięg, wymuszający podejście do ogniska pożaru na odległość kilku metrów, przy czym im bardziej rozproszony prąd, tym bliżej. Współczesne środki ochrony osobistej strażaka, jak ubranie bojowe, aparaty izolujące, hełmy z zasłonami, umożliwiają bezpieczne podejście do większości ognisk małych pożarów wewnątrz obiektów.
Wodą nie można gasić:
Ciał stałych wchodzących z wodą w reakcje chemiczne wytwarzając parne lub wybuchowe gazy. Do tych substancji zalicza się między innymi karbid, sód, potas, lit, rubid i cez. Nie można również wodą gasić wapna palnego, gdyż wytwarza się znaczna temperatura mogąca sprzyjać rozszerzaniu się pożaru.
Płynów łatwo zapalnych o ciężarze właściwym lżejszym od wody. Do płynów takich (ropopochodnych) należą między innymi nafta, olej, benzyna, rozpuszczalniki itp. Woda podana na lustro takiej cieczy opada na dno, podwyższając poziom tej cieczy, co może spowodować wylewanie się na zewnątrz np. pojemnika. Rozlana paląca się ciecz może przyczynić się do dalszego rozprzestrzeniania się pożaru.
Instalacji i urządzeń elektrycznych będących pod napięciem. Powód jest bardzo prosty. Woda jak wiadomo przewodzi prąd elektryczny, a to z kolei może spowodować porażenie prądownika.
Ciał stałych (metali) rozgrzanych do bardzo wysokiej temperatury. Woda w zetknięciu z gorącym materiałem gwałtownie paruje powodując rozpryski, może również tworzyć się wodór. Gaz ten z kolei posiada własności wybuchowe. Powyższe przypadki mogą dotyczyć np. pożarów w hutach, pieców lub kotłów grzejnych.
Środki zwilżające
Oprócz rozpraszania strumieni gaśniczych istnieją inne sposoby na zwiększenie skuteczności gaśniczej wody. Można do niej dodać:
środki zwiększające lepkość, dzięki czemu woda wolniej spływa z obiektów ogarniętych pożarem; zwilżacze, służące do polepszenia właściwości penetrujących wody, stosowane podczas pożarów materiałów sypkich, włóknistych, słomy, torfu itp.;
środki pianotwórcze, służące do wytwarzania pian gaśniczych. Z wyżej wymienionych sposobów modyfikowania wody najbardziej popularny jest trzeci, czyli stosowanie środków pianotwórczych.
Piana gaśnicza - klasyfikacja.
- piana mechaniczna (woda + środek pianotwórczy wymieszane w obecności powietrza są to piany lekkie, średnie i ciężkie)
- piana chemiczna (powstaje wskutek reakcji chemicznych, stosowana w gaśnicach i w małych i dużych agregatach gaśniczych)
Działanie gaśnicze piany mechanicznej, która jest silnie spienioną mieszaniną wody, środka pianotwórczego i powietrza, polega na pokryciu warstwą izolującą powierzchni płonącego materiału i odcięciu dostępu powietrza. Pozbawione dostępu powietrza ognisko pożaru musi zgasnąć. Pozostałe zalety gaśnicze piany, to obniżanie temperatury płonącego materiału, a także tłumienie płomieni. Chcąc uzyskiwać odpowiedni efekt gaśniczy musimy podawać pianę o odpowiedniej gęstości. Piana zbyt gęsta nie rozpływa się dobrze po gaszonej powierzchni, zaś zbyt rzadka może nie będzie odpowiednio spoista i nie utworzy szczelnej warstwy pokrywającej gaszony materiał. Pianę wykorzystujemy do działań o różnym charakterze, a w związku z tym potrzebne są nam różnorodne cechy piany. Możemy je uzyskiwać stosując szeroki zakres spienienia. W zależności od liczby spienienia (stosunek objętości piany do ilości wodnego roztworu środka pianotwórczego, zużytego do wytworzenia piany) rozróżniamy trzy rodzaje pian gaśniczych:
piana ciężka (o liczbie spienienia do 20), wytwarzana za pomocą prądownicy pianowej
piana średnia (o liczbie spienienia od 20 do 200), wytwarzana za pomocą wytwornicy pianowej
piana lekka (o liczbie spienienia powyżej 200), wytwarzana za pomocą agregatu pianotwórczego.
Liczba spienienia ma ścisły związek z ciężarem właściwym piany, który z kolei wpływa na zakres stosowania. Ważne jest, na jaką odległość możemy pianę podawać. Badania i praktyka wykazują, że prąd piany ciężkiej możemy skierować na źródło ognia na odległość 20 metrów w poziomie i ok. 13 metrów w pionie. Przy wykorzystywaniu działek samochodowych rzut piany może wynieść ok. 60 metrów. Rzut piany średniej z wytwornicy może już co najwyżej wynieść od 2 do 6 metrów. Piana lekka natomiast rozchodzi się bezpośrednio z wylotu rękawa agregatu pianowego. O ile wraz ze wzrostem liczby spienienia zmniejsza się odległość rzutu piany, o tyle zwiększa się jej objętość. Dlatego też prądami piany ciężkiej będziemy działać w natarciu lub obronie na konstrukcje budynków, np. ściany, pianę średnią wykorzystamy do pokrywania przede wszystkim powierzchni płonących zbiorników z cieczami, zaś przy wykorzystywaniu piany lekkiej będziemy wypełniać płonące pomieszczenia, np. piwnice.
Wady piany gaśniczej. Piana zawiera wodę nie destylowaną, a więc jest przewodnikiem prądu elektrycznego. Zawartość wody sprawia także, że nie wolno stosować piany do gaszenia materiałów chemicznych reagujących z wodą. Piana wykazuje też brak trwałości w kontakcie z cieczami spolaryzowanymi takimi jak: etanol, metanol, aceton czy etery.
Zasady podawania prądów piany. Podając prądy piany należy uwzględnić podstawowe zasady:
Grubość warstwy piany powinna zależeć od rodzaju płonącego materiału i orientacyjnie wynosić: dla ciał stałych - do 10 cm, dla cieczy (zależnie od temp. zapłonu) - od 10 do 20 cm, dla działań w obronie - 5 do 7 cm.
Podobnie jak w przypadku wody, piana powinna być ułożona w natarciu w strefie spalania, w obronie zaś w pasie przyległym do czoła pożaru.
W przypadku gaszenia cieczy palnych należy pamiętać, aby: przed rozpoczęciem gaszenia uzyskać właściwą gęstość, nie wbijać piany w głębsze warstwy cieczy, podawać pianę na ścianki zbiornika, by następowało łagodne spływanie piany na powierzchnię cieczy.
Podczas gaszenia ciał stałych operujemy prądem od swojej strony tak, aby pokryć całą płonącą powierzchnię. Ściany pianowe pokrywamy pianą od dołu. Przystępując do gaszenia pianą średnią lub lekką musimy zwrócić uwagę na bezpieczeństwo ratownika, ze względu na jego działanie w bezpośrednim sąsiedztwie strefy spalania. Należy w tym celu wykorzystać odzież żaroodporną lub zmniejszyć np. za pomocą prądów piany ciężkiej działanie płomieni i promieniowania cieplnego. Do gaszenia powierzchni płonących na otwartej przestrzeni nie stosuje się piany lekkiej. Wiatr, a także konwekcyjny ruch powietrza mogą powodować przemieszczanie się piany, a tym samym odsłanianie gaszonych fragmentów powierzchni i ponowne pojawianie się ognia. Piana lekka nadaje się najbardziej do wypełniania przestrzeni płonących pomieszczeń - jej duże ilości szybko wypełnią pomieszczenia. Aby uniknąć cofnięcia się piany na skutek wzrastającego ciśnienia w pomieszczeniu, należy wykonać otwór odpowietrzający - może być to wybicie szyby w górnej części pomieszczenia. Przed zastosowaniem piany lekkiej należy upewnić się, czy w pomieszczeniu nie przebywają ludzie. Stosowanie piany należy starać się ograniczać w miejscach, gdzie znajdują się przedmioty stanowiące dużą wartość materialną lub kulturową, ponieważ piana posiada silne właściwości niszczące i może okazać się, że straty popożarowe są nie mniejsze niż wywołane pożarem.
Bibliografia: