CO₂

Otrzymywany przez prażenie wapieni    (900 do 1000 ^oC)

CaCO₃ CaO + CO₂ + 42,7 kcal

lub spalanie koksu:       C + O₂ CO₂

Własności:

- gaz bezbarwny, bezwonny, niepalny,

- gęstość: 1,9768 g/dm³ (0^oC, 1013 hPa) dp = 1,529

- temperatura krytyczna: + 31,3 ^oC,

- ciśnienie krytyczne: 72,9 kg/cm³,

- rozpuszcza się w wodzie, nie przewodzi prądu elektrycznego,

- z 1dm³ skroplonego CO₂ powstaje 462 dm³ gazu,

- efekt chłodzący przy:

+ 27 ^oC = 56 kcal/kg

(średnio: 15 % efektu chłodzącego wody),

- działanie korozyjne: utlenia Fe, Al, Pb, niszczy powłoki niektórych tworzyw sztucznych,

- temperatura zestalenia: - 78,9 ^oC (przy rozprężaniu adiabatycznym).

%CO₂ (śnieg)

AZOT

1. Wpływ temperatury otoczenia

na ciśnienie N₂ w butli

Temperatura otoczenia (CO2)	-5.00	0.00	5.00	10.00	15.00	20.00	25.00	30.00	35.00
Ciśnienie azotu w butli (at)	138,8	141,6	144,5	147,8	150,0	152,8	155,6	158,4	161,2

2. Stężenia gaszące w stosunku

do inny środków gaśniczych

Środek gaśniczy	Gaszące stężenie gazu lub pary (% objętości)
	Alkohol  etylowy	Aceton	Benzyna	Toluen
Azot	31,5		31,0	27,5
Dwutlenek węgla	25,0	18,5	23,0	16,0
Czterochlorek węgla	10,5	7,5	7,5	3,5
Bromek metylu	4,5	3,5	4,0	1,7

CO₂

Własności toksyczne:

Zawartość CO2 w powietrzu (% objętości)	Działanie na organizm ludzki
2 do 4	Lekkie utrudnienie oddychania bez następstw szkodliwych
5 do 7	Działanie szkodliwe - do niebezpiecznego
10.00	Silne utrudnienie oddechu
15.00	Po krótkim czasie utrata przytomności
25 do 30	Natychmiastowe działanie śmiertelne

ZALETY:

- łatwość skraplania i przechowywania w takim stanie,

- nie niszczy gaszonych obiektów i materiałów,

- dobrze przenika we wszystkie szczeliny i zakamarki (dp = 1,5),

- nie przewodzi prądu elektrycznego,

- nie psuje się i nie jest wrażliwy na niskie temperatury,

- jest mniej toksyczny i ma słabsze działanie korodujące niż SO₂.

WADY:

- duży ciężar butli (110 kg butla o pojemności 40 dm³),

- wysokie koszty produkcji w porównaniu z wodą,

- wysokie temperatury pożaru powodują pomimo ugaszenia powtórne zapalenia.

SO₂

BC_E

Własności:

- gaz bezbarwny, o kwaśnym smaku i ostrej duszącej woni,

- gęstość właściwa: 2,926 g/³ (dp = 2,26),

- temperatura wrzenia: -10 ^oC,

- ciśnienie krytyczne: 77,7 at,

- temperatura krytyczna: 157,3 ^oC,

- łatwo się skrapla, ciecz jest bezbarwna o gęstości:

przy -10 ^oC - 1,46 g/cm³,

przy  20 ^oC - 1,39 g/cm³,

- w jednej objętości wody rozpuszcza się:

w temperaturze 0 ^oC - 78,8 objętości gazu,

w temperaturze 20 ^oC - 39,4 objętości gazu,

w temperaturze 40 ^oC - 18,8 objętości gazu.

Prężność par skroplonego SO₂ zależy od temperatury:

Temperatura (^oC)	-40.00	-30.00	-20.00	-10.00	0.00	20.00	40	60.00	80.00	100.00
Ciśnienie (at)	0,2	0,4	0,6	1,0	1,5	3,2	6,2	10,7	18,1	27,8

- z 1 kg ciekłego SO₂ powstaje 340 dm³ gazu,

- z 1dm³ ciekłego SO₂ powstaje 480 dm³ gazu.

CO₂

Stężenia gaśnicze:

1. Dla stałych materiałów palnych

przy założeniu:

CO ₂ = 15 % objętości

Kubatura (m^3))	Ilość CO2 (kg/m^3kubatury)
do 4	1,2
4 do 15	1,1
15 do 45	1,0
45 do 125	0,9
125 do 1400	0,8
powyżej 1400	0,75

2. Według CLOWEA

	%  CO2	%  O2
Metan	10,0	18,9
Alkohol etylowy	14,0	18,1
Świeca	15,0	18,1
Tlenek węgla	24,0	16,0
Gaz świetlny	33,0	14,1
Wodór	58,0	8,8

Dotyczy płomienia o wysokości 3/4 " (ok. 19 mm).

N₂

Własności:

- gaz bezbarwny, bezwonny, bez smaku, niepalny , chemicznie obojętny,

- gęstość właściwa: 1,2505 g/dm³ (dp = 0,967),

- temperatura topnienia: -210,5 ^oC

- temperatura wrzenia: -195,8 ^oC,

- temperatura krytyczna: -147,1 ^oC,

ciśnienie krytyczne: 33,5 kg/cm²,

większe od normalnego (78,1 % objętości) stężenie &₂ w powietrzu utrudnia oddychanie, bardzo wysokie powoduje uduszenie.

Efekt gaśniczy: - obniżenie stężenia tlenu w powietrzu.

ZALETY:	WADY:
- nie przewodzi prądu elektrycznego, - nie niszczy obiektów, materiałów, - nie psuje się, - nie wywołuje korozji, - nie jest toksyczny.	- tendencja do ucieczki (dp), - magazynowanie w butlach stalowych wymagających ciśnienia roboczego 150 at., - magazynowanie w stanie gazowym   (a nie skroplonym), - wymaga dużych stężeń gaszących.

ZAKRES STOSOWANIA:

- gaszenie aparatów i urządzeń technologicznych o objętości do 100 m³, (szczelnych) (aparatura chemiczna, suszarnie, piece lakiernicze, zbiorniki kurzowe, kolumny, destylacyjne, rektyfikacyjne),

- "poduszka pneumatyczna" w zbiornikach z cieczami wyjątkowo niebezpiecznymi,

- prowadzenie procesów chemicznych w atmosferze azotu,

- wyrzutnik proszków gaśniczych lub CO² (narażonych na działanie niskich temperatur) w agregatach pianowych.

ZWILŻACZ

1. Skład: wodno - alkoholowy roztwór soli sodowych i trietanoloaminowych kwasów alkilobenzenosulfonowych.

2. Barwa: brązowa.

3. Gęstość: 1,03 do 1,05 g/cm³ (w 20 ^oC).

4. Lepkość: 6,0 10 ^-3 Pa s.

5. Napięcie powierzchniowe: 32 10 ^-3 N/m.

6. Odczyn pH: 7 do 8 (w 20 ^oC).

7. Temperatura krzepnięcia: -14^oC.

8. Stosowane stężenia: 1 do 3 % objętości.

9. Grupy pożarów: A

Producent: J.Z.Ch.G. "POLLENA" JAWOR.

PODZIAŁ PROSZKÓW GAŚNICZYCH

(ZE WZGLĘDU NA PODSTAWOWE SKŁADNIKI)

1. WĘGLANOWE NA BAZIE:

Na HCO₃

K H CO₃

Na₂ CO₃

K₂ CO₃

2. FOSFORANOWE NA BAZIE:

(NH₄) H₂PO₄

(NH₄)₂ HPO₄

(NH₄)₃ PO₄

(NH₄)₂ SO₄

3. CHLORKOWE NA BAZIE:

Na Cl

KCl + Na Cl

Na Cl + FOSFORANY

Ba SO₄

Al₂ (SO₄)₃

PODZIAŁ ŚRODKÓW GAŚNICZYCH

(ZE WZGLĘDU NA MECHANIZM DZIAŁANIA GAŚNICZEGO)

1. CHŁODZĄCE:

- WODA,

- ROZTWORY WODNE,

- PIANA CIĘŻKA.

2. IZOLUJĄCE:

- PIANY GAŚNICZE,

- PROSZKI FOSFORANOWE  (w przypadku gaszenia niektórych stopów metali).

3. OBNIŻAJĄCE STĘŻENIE UTLENIACZA:

- CO₂ , SO₂,

- N₂,

- PARA WODNA,

- GAZY SPALINOWE.

4. INHIBICJA CHEMICZNA HOMOFAZOWA:

- HALONY.

5. INHIBICJA FIZYCZNA HETEROFAZOWA:

- PROSZKI WĘGLANOWE,

- PROSZKI FOSFORANOWE.

ZAKAZ STOSOWANIA WODY

DO GASZENIA:

- METALI ALKALICZNYCH -     sód, potas, lit, rubid, cez

spalając się tworzą nadtlenki

2 Na + 2 H₂O 2 Na OH + H₂ + 67,2 kcal

- MAGNEZU I STOPÓW MAGNEZU

Mg + 2 H₂O Mg (OH)₂ + H₂

- ALUMINIUM -

DROBNO SPROSZKOWANE ŁATWO SIĘ ZAPALA DAJĄC DUŻO CIEPŁA I SILNE ŚWIATŁO, Z WODĄ REAGUJE WYBUCHOWO, POWODUJĄC JEJ ROZKŁAD.

- WAPNIA, BARU I STRONTU - 

REAGUJĄ Z WODĄ, POWODUJĄC JEJ ROZKŁAD.

- ŻELAZA

Fe + H₂O FeO + H₂

- KARBIDU

Ca C₂ + 2H₂O Ca (OH)₂ + C₂ H₂

PODOBNE REAKCJE DAJĄ WĘGLIKI NIEKTÓRYCH INNYCH METALI

- OLEJÓW I TŁUSZCZY - ZJAWISKO WYRZUCANIA

- TLENKU WAPNIA - POWSTAJĄ DUŻE ILOŚCI CIEPŁA

PRZEWODNOŚĆ ELEKTRYCZNA

PRĄDÓW WODY

NIEBEZPIECZEŃSTWO PORAŻENIA - jest tym większe, im :

- wyższe jest stężenie elektrolitów w wodzie,

- wyższe jest napięcie powierzchniowe prądu elektrycznego,

- mniejsze ciśnienie wody gaśniczej,

- bardziej zwarty jest prąd gaśniczy.

Minimalne odległości stanowiska strażaka

od urządzeń elektrycznych - rozproszony prąd gaśniczy:

Napięcie względem ziemi [V]	Odległości [m]
115 450 (p. stały) 3.000 - 6.000 12.000 60.000	0,5 0,75 1,0 1,2 1,5

Bezpieczne odległości stanowiska strażaka

od urządzeń elektrycznych - zwarty prąd gaśniczy:

Napięcie [V]	Minimalna odległość zależnie od średnicy pyszczka prądownicy [m]
	7 mm	18 mm	30 mm
115 3.000 12.000 150.000	0,5 2,0 3,0 6,0	1,0 5,0 6,5 15,0	2,0 10,0 15,0 25,0

PRZY ZAŁOŻENIU, ŻE PRĄD PRZEPŁYWAJĄCY

PRZEZ PRĄDOWNIKA 1 mA.

Prąd wody:zwarty rozproszony

PROSZKI GAŚNICZE

SKŁAD CHEMICZNY: są polikryształkami o odpowiedniej granulacji (zwykle 40 do 80 m).

RODZAJ PROSZKU	SUBSTANCJE HYDROFOBIZUJĄCE	SUBSTANCJE POŚLIZGOWE	POPRAWIAJĄCE TOPLIWOŚĆ I PRZYWIERANIE
WĘGLANOWE 90 do 97 %	STEARYNIANY WAPNIA LUB CYNKU SILIKONY 1,5 do 2 %	TALK, GRAFIT SiO2 ok. 1%	--------------------- (SPROSZKOWANY WINIDUR)
FOSFORANOWE	STEARYNIANY WAPNIA LUB CYNKU SILIKONY 1,5 do 2 %	TALK, GRAFIT SiO2 ok. 1%	---------------------
CHLORKOWE 80 do 98 %	---------------------	---------------------	PAK, POLIETYLEN, TWARDA PARAFINA, SMOŁA itp.

CO₂

Otrzymywany przez prażenie wapieni    (900 do 1000 ^oC)

CaCO₃ CaO + CO₂ + 42,7 kcal

lub spalanie koksu:       C + O₂ CO₂

Własności:

- gaz bezbarwny, bezwonny, niepalny,

- gęstość 1,9768 g/dm³ (0^oC, 1013 hPa) dp = 1,529

- temperatura krytyczna: + 31,3 ^oC,

- ciśnienie krytyczne: 72,9 kg/cm³,

- rozpuszcza się w wodzie, nie przewodzi prądu elektrycznego,

- z 1dm³ skroplonego CO₂ powstaje 462 dm³ gazu,

- efekt chłodzący przy: + 27 ^oC = 56 kcal/kg (średnio: 15 % efektu chłodzącego wody),

- działanie korozyjne: utlenia Fe, Al, Pb, niszczy powłoki niektórych tworzyw sztucznych,

- temperatura zestalenia: - 78,9 ^oC (przy rozprężaniu adiabatycznym).

%CO₂ (śnieg)

AZOT

1. Wpływ temperatury otoczenia

na ciśnienie N₂ w butli

Temperatura otoczenia (CO2)	-5.00	0.00	5.00	10.00	15.00	20.00	25.00	30.00	35.00
Ciśnienie azotu w butli (at)	138,8	141,6	144,5	147,8	150,0	152,8	155,6	158,4	161,2

2. Stężenia gaszące w stosunku

do inny środków gaśniczych

Środek gaśniczy	Gaszące stężenie gazu lub pary (% objętości)
	Alkohol  etylowy	Aceton	Benzyna	Toluen
Azot	31,5		31,0	27,5
Dwutlenek węgla	25,0	18,5	23,0	16,0
Czterochlorek węgla	10,5	7,5	7,5	3,5
Bromek metylu	4,5	3,5	4,0	1,7

CO₂

Własności toksyczne:

Zawartość CO2 w powietrzu (% objętości)	Działanie na organizm ludzki
2 do 4	Lekkie utrudnienie oddychania bez następstw szkodliwych
5 do 7	Działanie szkodliwe - do niebezpiecznego
10.00	Silne utrudnienie oddechu
15.00	Po krótkim czasie utrata przytomności
25 do 30	Natychmiastowe działanie śmiertelne

ZALETY:

- łatwość skraplania i przechowywania w takim stanie,

- nie niszczy gaszonych obiektów i materiałów,

- dobrze przenika we wszystkie szczeliny i zakamarki (dp = 1,5),

- nie przewodzi prądu elektrycznego,

- nie psuje się i nie jest wrażliwy na niskie temperatury,

- jest mniej toksyczny i ma słabsze działanie korodujące niż SO₂.

WADY:

- duży ciężar butli (110 kg butla o pojemności 40 dm³),

- wysokie koszty produkcji w porównaniu z wodą,

- wysokie temperatury pożaru powodują pomimo ugaszenia powtórne zapalenia.

SO₂

BC_E

Własności:

- gaz bezbarwny, o kwaśnym smaku i ostrej duszącej woni,

- gęstość właściwa: 2,926 g/³ (dp = 2,26),

- temperatura wrzenia: -10 ^oC,

- ciśnienie krytyczne: 77,7 at,

- temperatura krytyczna: 157,3 ^oC,

- łatwo się skrapla, ciecz jest bezbarwna o gęstości:

przy -10 ^oC - 1,46 g/cm³,

przy  20 ^oC - 1,39 g/cm³

- w jednej objętości wody rozpuszcza się:

w temperaturze 0 ^oC - 78,8 objętości gazu,

w temperaturze 20 ^oC - 39,4 objętości gazu,

w temperaturze 40 ^oC - 18,8 objętości gazu,

Prężność par skroplonego SO₂ zależy od temperatury:

Temperatura (^oC)	-40.00	-30.00	-20.00	-10.00	0.00	20.00	40	60.00	80.00	100.00
Ciśnienie (at)	0,2	0,4	0,6	1,0	1,5	3,2	6,2	10,7	18,1	27,8

- z 1 kg ciekłego SO₂ powstaje 340 dm³ gazu,

- z 1dm³ ciekłego SO₂ powstaje 480 dm³ gazu.

CO₂

Stężenia gaśnicze:

1 Dla stałych materiałów palnych przy założeniu: CO ₂ = 15 % objętości

Kubatura (m^3))	Ilość CO2 (kg/m^3kubatury)
do 4	1,2
4 do 15	1,1
15 do 45	1,0
45 do 125	0,9
125 do 1400	0,8
powyżej 1400	0,75

2. Według CLOWEA

	%  CO2	%  O2
Metan	10,0	18,9
Alkohol etylowy	14,0	18,1
Świeca	15,0	18,1
Tlenek węgla	24,0	16,0
Gaz świetlny	33,0	14,1
Wodór	58,0	8,8

Dotyczy płomienia o wysokości 3/4 " (ok. 19 mm).

N₂

Własności:

- gaz bezbarwny, bezwonny, bez smaku, niepalny , chemicznie obojętny,

- gęstość właściwa: 1,2505 g/dm³ (dp = 0,967),

- temperatura topnienia: -210,5 ^oC

- temperatura wrzenia: -195,8 ^oC,

- temperatura krytyczna: -147,1 ^oC,

ciśnienie krytyczne: 33,5 kg/cm²,

większe od normalnego (78,1 % objętości) stężenie &₂ w powietrzu utrudnia oddychanie, bardzo wysokie powoduje uduszenie.

Efekt gaśniczy: - obniżenie stężenia tlenu w powietrzu.

ZALETY:	WADY:
- nie przewodzi prądu elektrycznego, - nie niszczy obiektów, materiałów, - nie psuje się, - nie wywołuje korozji, - nie jest toksyczny.	- tendencja do ucieczki (dp), - magazynowanie w butlach stalowych wymagających ciśnienia roboczego 150 at., - magazynowanie w stanie gazowym   (a nie skroplonym), - wymaga dużych stężeń gaszących.

ZAKRES STOSOWANIA:

- gaszenie aparatów i urządzeń technologicznych o objętości do 100 m³, (szczelnych) (aparatura chemiczna, suszarnie, piece lakiernicze, zbiorniki kurzowe, kolumny, destylacyjne, rektyfikacyjne),

- "poduszka pneumatyczna" w zbiornikach z cieczami wyjątkowo niebezpiecznymi,

- prowadzenie procesów chemicznych w atmosferze azotu,

- wyrzutnik proszków gaśniczych lub CO² (narażonych na działanie niskich temperatur) w agregatach pianowych.

Gazy gaśnicze stosowane w technologii działań ratowniczo -  gaśniczych.

I. Gazy gaśnicze.

1.1. Wiadomości ogólne.

Pod pojęciem gazy gaśnicze należy rozumieć te gazy i te pary, które znalazły praktyczne zastosowanie w ochronie przeciwpożarowej do zwalczania pożarów lub do zapobiegania przed zapaleniem lub wybuchem palnych mieszanin gazowych lub gazopyłowych.

Do gazów inertnych gaśniczych zaliczone zostały między innymi: dwutlenek węgla, azot, gazy spalinowe i inne gazy niepalne. Środki te w przeciwieństwie do halonów i większości proszków gaśniczych nie mają właściwości inhibicyjnych w odniesieniu do procesu spalania.

Zasadniczym mechanizmem działania gaśniczego tego rodzaju gazów i par jest rozcieńczenie reagujących gazów i obniżenia stężenia tlenu w strefie reakcji spalania. Warunkiem uzyskania pozytywnego efektu gaśniczego za pomocą gazów jset zmiejszenie stężenia tlenu poniżej 14 %.

Powyższy fakt, jak również stan skupienia gazów gaśniczych przesądza o ich przydatności tylko w ściśle określonych warunkach. Takim warunkiem jest między innymi ograniczenie przestrzeni, a więc pomieszczenia zamknięte, stosunkowo szczelne o niewielkiej kubaturze.

Stężenie tlenu rzędu 14%, uzyskane za pomocą rozcieńczających inertnych gazów, jest tylko wartością orientacyjną, ponieważ nie wszystkie gazy gaśnicze wykazyją taką samą skuteczność gaśniczą.

Różnice w skuteczności gaśniczej gazów są niewielkie i wynikają między innymi z różnic gęstości tych gazów względem powietrza, różnych ich właściwości cieplnych a także z różnych temperatur tych gazów w momencie podawania. Przykładowo: temperatura pary wodnej w momencie podawania będzie wynosiła ok. 100^oC, dwutlenku węgla - znacznie poniżej 0^oC.

Jako przykład różnic gęstości gazów w odniesieniu do gęstości powietrza można przytoczyć fakt,że dwutlenek węgla jest 1,5 razy cięższy od powietrza a azot 0,97. Oznacza to, że azot jest lżejszy od powietrza, po wprowadzeniu do pomieszczenia, w którym wybuchł pożar, będzie przemieszczał się do góry i aby skutecznie ugasić nim pożar należy całe pomieszczenie wypełnić gazem.

Dwutlenek węgla natomiast jako znacznie lżejszy od powietrza będzie opadał i utrzymywał się w dolnej części pomieszczenia, a ogień tam zlokalizowany zostanie ugaszony zostanie ugaszony bez konieczności wypełniania gazem całej kubatury pomieszczenia.

Do inertnych gazów gaśniczych zalicza się: dwutlenek węgla, azot, dwutlenek siarki, gazy spalinowe, parę wodną.

1.1. Właściwości fizyczne dwutlenku węgla.

Właściwości fizyczne dwutlenku węgla ilustruje tabela 1.1.

Podane w tablicy informacje powinny buć przydatneprzy projektowaniu instalacji gaśniczych, gaśnic i agregatów a także do stosowania dwutlenku węgla jako środka gaśniczego.

Należy podkreślić, że środek ten obecnie ponownie zyskuje na znaczeniu i coraz częściej wprowadzany jest do zabezpieczania i gaszenia. Wynika to z faktu, że można uzyskać go w kraju. Ważkimi argumentami przemawiającymi za jego stosowaniemjest niezanieczyszczanie środowiska naturalnego człowieka a także możliwość szerokiego zakresu jego stosowania, poczynając od instalacji przeznaczonych do zabezpieczania komór na okrętach i w maszynowniach oraz hal fzbrycznych, aż do zabezpieczania laboratoriów chemicznych za pomocą gaśnic wypełnionych tym właśnie środkiem.

Nie bez znaczenia dla ochrony przeciwpożarowej, a zwłaszcza dla osób gaszących pożar dwutlenkiem węgla jest redukcja tego związku do tlenku węgla pod wpływem rozgrzanych części stalowych, który jest silnie toksyczny. Zależność powstawania tlenku węgla od temperatury ilustrują wyniki zamieszczone w tablicy 1.2.

Redukcję tlenku węgla powoduje wiele innych materiałówrozgrzanych czy rozpalonych do wysokiej temperatury. Do takich materiałów należą metale. Przykładem ilustrującym to zjawisko może być reakcja zachodząca między omawianym gazem a palącym się magnezem.

Właściwości fizyczne dwutlenku węgla.

Synonimy: dwutlenek węgla, kwas węglowy, bezwodnik kwasu węglowego.

Nazwa parametru

Wartości

Wygląd Smak Zapach Ciężar cząsteczkowy Temperatura krzepnięcia przy 5,2 at ( 5,099 x 10 ^-1M Pa ) Temperatura wrzenia Ciśnienie krytyczne Temperatura krytyczna Ciężar właściwy ciekłego CO2 w - 60^oC ( 213,15 K ) w - 56,6^oC ( 216,55 K ) w - 20^oc ( 253,15 K ) w 0^oc ( 273,15 K ) w 20^oc ( 293,15 K ) w 30^oc ( 303,15 K ) Cioężar właściwy gazowego CO2 Ciężar względem powietrza Rozpuszczalność w wodzie w 100 g wody przy 760 mm Hg w 0^oC ( 273,15 K ) w 10^oC ( 283,15 K ) w 20^oC ( 293,15 K ) w 30^oC ( 303,15 K ) w 40^oC ( 313,15 K ) w 50^oC ( 323,15 K ) w 60^oC ( 333,15 K )

gaz,bez barwy, bez zapachu bardzo słabo kwaśny brak zapachu 44,01 - 56,6^oC ( 216,55 K ) - 78,5^oC ( 194,65 K ) sublimacja 75,3 kG/cm^2 ( 74,29 x 10^-1 Mpa ) 31,0^oC ( 304,15 K ) 1,19 g/ml 1,178 g/ml 1,0 g/ml 0,947 g/ml 0,772 g/ml 0,46 g/ml 1,976 g/l 1,529 0,335 g 0,232 g 0,169 g 0,125 g 0,097 g 0,076 g 0,058 g

Przebieg tej reakcji jest następujący:

CO₂ + Mg → MgO + CO

a następnie

CO + Mg → MgO + C

Powstający tlenek węgla z tlenem z powietrza wytwarza mieszaninę o właściwościach wybuchowych.

Wpływ temperatury węgla na redukcję dwutlenku węgla.

Temperatura węgla ^oC	Stężenie redukowanego dwutlenku węgla %	Stężenie tlenku węgla %
450 ( 723,15 )	98	2
600 ( 873,15 )	77	23
650 ( 923,15 )	61,5	38,5
700 ( 973,15 )	42,3	57,7
750 ( 1023,15 )	24,7	75,3
800 ( 1073,15 )	6	94
900 ( 1173,15 )	2,8	97,2
1000 ( 1273,15 )	0,7	99,3

1.3. Właściwości toksyczne dwutlenku węgla.

Dane literaturowe omawiające wpływ dwutlenku węgla na organizm ludzki są bardzo zróżnicowane. Różne źródła podają bardzo rozbieżne wartości stężeń dwutlenku węgla wywołują określone objawy. Ta różnorodność wartości wynika między inymi z odporności osobniczych poszczególnych ludzi na działanie dwutlenku węgla, ich wieku, stanu fizycznego, lecz także zależy od szybkości narastania stężenia gazu, jego temperatury, czasu przebywania człowieka i wielu innych czynnikow.

Obserwuje się , że dwutlenek węgla wykazuje właściwości słabo narkotyczne na ustruj i drażniace na skórę oraz błony śluzowe. W małych stężeniach pobudza nerw oddechowy, w wysokich uciska go.

Duże stężenie dwutlenku węgla wskutek obniżenia zawartości tlenu w powietrzu działają dusząco.

Dopuszczalne stężenie w powietrzu w mieszaninach wynosi 0,1 % objetościowych, przy periodycznym przebywaniu ludzi - do 0,125 %, przy krótkim przebywaniu - 0,2 %.

Według klasyfikacji toksyczności podanej przez Underwritters Laboratories Inc. USA dwutlenek węgla umieszczono w klasie 5.

Właściwości fizyczne azotu.

Nazwa parametru

Wartości

Wygląd Smak Zapach Ciężar cząsteczkowy Wzór chemiczny ( symbol ) Temperatura krzepnięcia Temperatura wrzenia Ciśnienie krytyczne Temperatura krytyczna Ciężar właściwy zestalonego N2 w temp. - 252^oC ( 21,15 K ) Ciężar właściwy ciekłego N2 w temp. - 195,8^oC ( 77,37 K ) Ciężar właściwy gazowego N2 w temp. 0^oC przy 760 mm Hg ( 273,15 K ) ( 1013,25 x 10 kPa ) Gęstoś względem powietrza Rozpuszczalność w wodzie: w 100 cm^3 wody przy 760 mmHg ( 1013,25 x 10^-1 kPa ) w 0^oC ( 273,15 K ) w 20^oC ( 283,15 K )

gaz, bez barwy bez smaku bez zapachu 28,016 N2 - 209,86^oC ( 63,29 K ) - 195,8^oC (77,35 K ) 34,6 at ( 33,93 x 10^-1 Mpa ) - 147,1^oC (126,05 K ) 1,026 g/ml 0.808 g/ml 1,2506 g/ml 0,9673 2,35 ml 1,155 ml

Działanie fizjologiczne CO₂ na organizm człowieka jest następujące:

- przy stężeniu 2 - 4 % obj. - lekkie utrudnienie oddychania,

- przy stężeniu 5 - 7 % obj. - działanie wyraźnie szkodliwe,

- przy stężeniu 10 % obj. - duże utrudnienie oddychania,

- przy stężeniu 15 % obj. - po krótkim czasie utrata przytomności,

- przy stężeniu 25 - 30 % obj. - natychmiastowe działanie śmiertelne.

1.4. Inergen.

W poszukiwaniu zamienników halonów gaśniczych, prowadzone są badania. W wyniku tyuch badań na początku lat dziewięćdziesiątych pojawił się w Europie Zachodniej nowy środek gaśniczy o nazwie Inergen. Jest to mieszanina gazów nie posiadająca właściwości inhibicyjnych. Efekt gaśniczy uzyskuje się stosując ten środek wyłącznie przy obniżeniu stężenia tlenu w wyniku rozcieńczenia powietrza w strefie spalania. Obniżenie stężenia tlenu do poziomu około 14 % jest warunkiem wystarczającym by proces spalania został zahamowany a pożar ugaszony. Inergenprzeznaczony jest do wypełniania pomieszczeń w których wybuchł pożar.

Właściwości fizyczne dwutlenku siarki.

Nazwa parametru

Wartości

Wyląd Smak Zapach Wzór chemiczny Ciężar cząsteczkowy Temperatura krzepnięcia Temperatura wrzenia Ciśnienie krytyczne Temperatura krytyczna Ciężar właściwy gazowego SO2 w temp. 0^oC przy 760 mm Hg ( 273,15 K ) ( 1013,25 x 10^-1 kPa ) Gęstość względem powietrza Gęstość krytyczna Utajone ciepło parowania w temp. - 10,0^oC i przy 760 mm Hg ( 263,15 K ) ( 1013,25 x 10^-1 kPa ) Ciężar właściwy ciekłego SO2 w temp. - 10^oC ( 263,15 K ) w temp. 20^oC ( 293,15 K ) Rozpuszczalność w wodzie: w 100 cm^3 wody przy 760 mmHg ( 1013,25 x 10^-1 kPa ) w temp. 0^oC ( 273,15 K ) w temp.20^oC ( 293,15 K ) w temp. 40^oC ( 310,15 K ) Z 1 kg SO2 ciekłego w 760 mm Hg ( 1013,25 x 10^-1 kPa ) Z 1 l SO2 ciekłego w 760 mm Hg ( 1013,25 x 10^-1 kPa )

gaz barwny kwaśny ostry, przenikliwy, duszący SO2 64,066 - 72,5^oC ( 200,65 K ) - 10,0^oC ( 263,15 K ) 77,7 at ( 76,19 x 10^-1MPa ) 157,2^oC ( 430,35 K ) 2,9256 g/l ( 2,869 x 10 N/m^3 ) 2,26 0,52 kg/l 98,8 cal/g ( 41,36 x 10 J/g ) 1,46 g/ml 1,38 g/ml 7,98 l gazu 3,94 l gazu 1,88 l gazu ok. 340 l gazu ok.480 l gazu

Właściwości fizyczne pary wodnej.

Nazwa parametru	Wartości
Wygląd Wzór chemiczny Ciężar cząsteczkowy Ciężar właściwy Gęstość w stosunku do powietrza Temperatura krytyczna Ciśnienie krytyczne Z 1 l wody powstaje Ciepło właściwe w 100^oC	para, w zależności od temperatury mniej lub bardziej widoczna, ograniczając widoczność H2O 18,016 0,468 g/l ( 0,000468 kg/m^3 ) 0,594 274,2^oC ( 647,35 K ) 217,5 at ( 220344 Pa ) 1720 l pary przy 760 mmHg ( 1013,08 Pa ) 0,462 cal/g ( 0,1934 J/kg x K )

Inerge zawiera azot, argon i dwutlenek węgla. Składniki są tak dobrane, że gęstość tej mieszaniny jest zbliżona do gęstości powietrza co jest warunkiem równomiernego rozprzestrzeniania się gazu w całym pomieszczeniu, bez tendencji do ulatniania się w górne partie strefy pożaruco miało miejsce w przypadku stosowania samego azotu. Drugim ważnym elementem mieszaniny jest dwutlenek węgla stanowiący wskaźnik zagrożenia dla życia osób przebywających w tym środowisku. Jak podaje „ New Scientist ” z 25 kwietnia 1992 r. każda zmiana nasycenia krwi dwutlenkiem węgla, tj. zmiana ciśnienia cząstkowego CO₂ we krwi tentniczej, powoduje natychmiastową reakcję organizmu zmierzającą do przywrócenia normalnej wartości tego ciśnienia. Stężenie dwutlenku węgla w powietrzu wdychanym mniejsze od jednego procenta nie wywiera żadnego wpływu na organizm człowieka. Jednak przy podwyższeniu CO₂ do 1,7 % obserwuje się przyśpieszenie rytmu i głębokości oddechu. Ilość powietrza przepływającego przez płuca wzrasta o około 40 %. Natomiast pięcioprocentowa zawartość CO₂ powoduje, że oddech staje się bardzo szybki, a wentylacja płuc wzrasta aż 4,5 - krotnie. Dalszy wzrost stężenia grozi już omdleniem. Dodanie więc ściśle określonej ilości dwutlenku węgla wywołuje reakcję organizmu zwękrzającą wentylację płuc i utrzymanie poziomu tlenu we krwi na bezpiecznym poziomie, mimo jego zmiejszonego stężenia w obszarze objętym pożarem.

2. Gaszenie gazami inertnymi.

Właściwości gaśnicze inertnych gazów polega na rozcieńczaniu powietrza i obniżeniu stężenia tlenu do wartości, przy której zostają zahamowane procesy spalania. Palenie większości materiał/ów palnych zostaje zahamowane po obniżeniu stężenia tlenu do wartości około 12-16 % ; niektóre materiały wymagają jeszcze niższego stężenia , od 5-9 % . Do nich należy zaliczyć wodór , acetylen lub metale alkalicznwe.

Graniczne wartości stężenia tlenu dla wybranych materiałów przy rozcieńczeniu CO2 i N2.

Materiał palny	Przy rozcieńczeniu CO2	Przy rozcieńczeniu N2
Acetylen Butan Wodór Metan Propylen Potas Sód Aceton Alkohol etylowy Bawełna Benzyna Benzen Butadien Chlorek metylu Cyklopropan Dekstryna biała Dwusiarczek węgla Etan Eter etylowy Etylen Gaz ziemny Guma twarda Heksan Izobutan Juta Korek Krochmal przenny Nafta Otręby owsa Pentan Siarka Tlenek węgla Toulen Węiel Zboże	9,0 14,5 - 16,0 5,9 - 7,0 16,0 14,1 - 14,0 - - 15,0 15,0 8,0 14,4 13, 13,1 - 13,9 12,0 8,0 13,4 13,0 11,7 14.4 13,0 14,5 14,8 8.0 14,1 12,0 15,0 13,7 14,4 11,0 5,9 17,6 16,0 14,0	6,5 12,1 - 13,0 5,0 13,0 11,5 - 12,0 5,0 5,0 - 14,0 - 11,6 11,2 10,4 18,3 11,7 - - 11,0 - 10,0 12,0 - 11,9 12,0 - - - - - 12,1 - 5,6 15,2 - -

Przykłady szczegółowych stężeń tlenu dla wybranych materiałów palnych przedstawiono w tabeli .

Z przytoczonych danych z tabeli wynika , że graniczne stężenie tlenu przy rozcieńczeniu powietrza dwutlenkiem węgla jest wyższe niż przy rozcieńczeniu azotem.

To zjawisko można wytłumaczyć wyższą pojemnością cieplną dwutlenku węgla. Wynika z tego również , że efekt gaśniczy przy rozcieńczaniu inertnymi gazami uwarunkowany jest stratami ciepła , jakie jest zużywane na ogrzanie rozcieńczających gazów i obniżenie efektucieplnego reakcji spalania.

Miejsce specjalne wśród inertnych gazów zajmuje dwutlenek węgla. W normalnych warunkach dwutlenek węgla jest bezbarwnym gazem, bez zapachu, cięższy od powietrza 1,5 raza. Przy ciśnieniu około 40 at dwutlenek węgla skrapla się i w tej postaci przechowywany jest w bytlach i gaśnicach.

Stosowany jest on w do gaszenia pożarów w stacjach akumulatorowych, piecach suszarniczych, przewodów elektrycznych, ładunków statków i innych. Przy gaszeniu pożarów w pomieszczeniach stosuje się CO2 w różnych steniach w zależności od wielkości pomieszczenia.

W pomieszczeniach do 120 m³ dwutlenek węgla należy podawać w ilości 0,9 kg/m³, w pomieszczeniach do 1400 m³ - 0,8 kg/m³, w pomieszczeniach powyżej 1550 m³ - 0,75 kg/m³.

Jak widać, w miarę zwiększania się kubatury pomieszczeń w których powstał pożar, zmniejsza się niezbędna ilość podawanego gazu. Jest to wynikiem zmiejszania się wycieków gazu przez nieszczelności ścian osłaniających pomieszczenie przy zwiększeniu kubatury pomieszczeń. Takie wartości i uzasadnienia podaje się w USA i Anglii. W byłym ZSRR podaje się dwie wartości : dla pomieszczeń w sposób szczelnie zagrożonych pożarowo - 0,768 kg/m³, a dla pozostałych - 0,637 kg/m³.

W Polsce przyjmuje się następujące wartości CO₂ dla pomieszczeń o kubaturze :

- do 4 m³- 1,2 kg/m³;

- 4 - 15 m³-1,1 kg/m³;

- 15 - 45 m³ - 1.0 kg/m³;

- 45 - 125 m³ - 0,9 kg/m³;

- 125 - 1400 m³ - 0,8 kg/m³;

- powyżej 1400 m³ - 0,75 kg/m³.

W pomieszczeniach z urządzeniami elektrycznymi przyjmujesię wartość 2,0 kg CO₂ na 1 m³ objętości chronionej.

2.1. Gaszenie dwutlenkiem węgla.

W pewnym okresie czasu dwutlenek węgla nazywany był środkiem gaśniczym uniwersalnym; jest to jednak ocena nieprawdziwa. Dwutlenkiem węgla gasi się wiele różnych pożarów i stąd opinia o jego szerokim zastosowaniu. Wykorzystuje się go do gaszenia pożarów materiałów będących w zasięgu urządzeń podłączonych do prądu elektrycznego, a także do gaszenia pożarów cieczy i gazów palnych, do czego jest specjalnie przeznaczony. Używany też bywa do gaszenia pożarów ciał stałych. Nie może być jednak stosowany wszędzie - nie można nim gasić pożarów tych materiałów, z którymi wchodz w reakcję chemiczną.

Dwutlenek węgla może gasić lub zabeapieczać maszyny i urządzenia elektryczne, wytwórnie i magazyny cieczy i gazów palnych, urządzenia elektroniczne, zajezdnie trolejbusów i autobusów. Należy go stosować do zabezpieczania ładowni, zbiorników, maszynowni na statkach i tankowcach, a także do zabeapieczania pomieszczeń sterowniczych, zbiorników olejów pędnych i smarów. Z pozytywnymi rezultatami wykorzystuje się go do zabezpieczania samolotów i hangarów lotniczych, lokomotyw elektrycznych i spalinowych napędzanych silnikami Diesla, kabin lakierniczych, otwartych zbiorników umieszczonych w krytych halach produkcyjnych oraz niewiwlkich zbiorników otwartych usytuowanych nawet na wolnej przestrzeni.

Przeciwskazania do stosowania dwutlenku węgla. Nie należy stosować dwutlenku węgla do zabezpieczania dużych zbiorników zlokalizowanych na otwartym powietrzu powyżej 20 m². Nie należy nim gasić pożarów takich materiałów jak : siarka, koks i węgiel, wodorków metali oraz metali : sód, potas, wapń, magnez, tytan, cyrkon, pluton, uran i tor.

Dwutlenku węgla nie można stosować do gaszenia materiałów, które mogą palić się bez dostępu powietrza, a więc materiałów wybuchowych, nitro celulozowych, niektórych mas plastycznych, itp.

Z uwagi na zagrożenie toksyczne nie można dwutlenkiem węgla gasić pożarów, w obrębie których znajdują się cyjankalie, gdyż w obecności wody wyzwala się cyjanowodór zgodnie z reakcją :

2KCN + H₂O + CO₂ K₂CO₃ + 2HCN

Mimo to, że dwutlenek węgla jest gazem obojętnym i trudno reagującym z innymi substancjami, to jednak w wysokich temperaturach, jakie występują w czasie trwania pożartu, może on reagować z niekturymi materiałami. Przykładowo z rozpalonym węglem reakcja przebiega następująco :

CO₂ + C 2CO + 41,2 kcal

Przy zetknięciu z rozgrzanym do wysokiej temperatury węglem bez względu na to czy to będzie koks, antracyt, czy właśnie węgiel następuje redukcja dwutlenku węgla. Procent zredukowanego dwutlenku węgla uzależniony jest od temperatury powierzchni węgla. W temperaturze 1000 ⁰C prawie cały dwutlenek węgla zostaje zredukowany do tlenu.

2.2. Gaszenie azotem.

Właściwości fizyko - chemiczne określają azot jako gaz niepalny ; jest on mało aktywny chemicznie, nie reaguje w temperaturze 20 ⁰C z żadną inną substancją. Ten brak aktywności należy tłumaczyć dużą energią dysicjacji jego dwuatomowej cząsteczki :

N₂ → 2N - 170 kcal

W podwyższonej temperaturze azot reaguje z niektórymi metalami i niemetalami, tworząc azotki ; w czasie wyładowań elektrycznych łączy się z tlenem na tlenki azotu, w obecności katalizatorów łączy się z wodorem, tworząc amoniak.

W stanie wolnym azot stanowi główny składnik powietrza. Jego udział w powietrzy wynosi 78,06 % objętości, co stanowi 75.5 % wagowych. W jednym litrze powietrza znajduje się 0,9758 g azotu.

Mała aktywność chemiczna i nie palność, a także duże i stosunkowo dostępne zasoby azotu występującego w przyrodzie stanowią uzasadnioną podstawę stosowania azotu jako środka gaśniczego.

Azot stosowany jest przedewszystkim do gaszenia lini technologicznych i urządzeń przemysłowych, takich jak :suszarnie, piece lakiernicze, aparaturę chemiczną, kolumny destylacyjne i rektyfikacyjne. Bywa też stosowany do zabezpieczania młynów, mieszalników, przewodów i zbiorników kurzu i innych.

Zasadą stosowania azotu do zabezpieczania zagrożonych obiektów przemysłowych jest, aby kubatura pomieszczenia, w którym ma zostać wykorzystany azot, była niewielka i zawierała się w granicach 80 - 100 m³. Warunkiem koniecznym jest również szczelność pomieszczeń, gdyż nieszczelność powodyje znaczne ubytki azotu lżejszego od powietrza. Azot bywa często stosowany do wypełniania przestrzeni nad cieczami łatwo zapalnymi w zbiornikach zamkniętych, a także w procesach technologicznych, gdzie występują pożarowo niebezpieczne materiały, takie jak dwusiarczek węgla, przy czym tu azot musi się charakteryzować odpowiednimi parametrami jakościowymi, a w szczególności małą zawartością tlenu ( nie więcej niż 0,8 % ) i tlenku węgla ( nie więcej niż 1 % ). Większa ilość tych składników, jak podaje literatyra techniczna, mogła by spowodować reajcję wybuchową.

Azot w ochronie przeciwpożarowej stosowany jest również jako czynnik roboczy do wyrzucaniainnych środków gaśniczych z odpowiednich urządzeń. Stosowany jest w agregatach i gaśnicach do wyrzucania proszków gaśniczych a także niektórych halonów, a nawet dwutlenku węgla i pian gaśniczych.

Właściwości toksyczne azotu. Azot nie oddziaływuje toksycznie na organizm człowieka. Jedyne zagrożenie, jakie może stanowić dla ludzi, to sytuacja, kiedy osiągając wysokie stężenie, azot powoduje obniżenie stężenia tlenu, co może doprowadzić do uduszenia.

2.3. Gaszenie dwutlenkiem siarki.

Z uwagi na swe właściwości toksyczne i korodujące dwutlenek siarki może być stosowany tylko w specyficznych warunkach i okolicznościachdo gaszenia pożaró pomieszczeń, w których nie znajdyją się ludzie.

Właściwości gaśnicze tego gazu polegają na rozcieńczaniu gazów palnych i obniżaniu stężenia utleniacza. Procesy spalania ustają przy zastosowaniu dwutlenku siarki w stężeniu około 10 % objętości do 25 % . Biorąc pod uwagę te wartości, dwutlenek siarki jest dość skutecznym środkiem gaśniczym.

Środek ten może być stosowany do gaszenia pożarów kominowych. Wrzucona do przewodu kominowego siarka w znajdującym się tam płomieniu spala się, tworząc dwutlenek siarki. Obecność dwutlenku siarki hamuje procesy spalania i uniemożliwia palenie się sadzy. Pożar zostaje ugaszony. Dwutlenek siarki może być zastosowany w zakładach przemysłowych, gdzie występuje jako czynnik technologiczny, np. na wydziałach sulfonacji gazowej, w fabrykach kwasu siarkowego i innych. Stosować go również można w ładowniach statków w magazynach i pomieszczeniach gdzie na pewno nie ma ludzi.

Obok właściwości toksycznych środek ten wykazyje duże właściwości korodujące zwłaszcza w podwyższonej tempereturze w obecności wilgoci.

Właściwości toksyczne dwutlenku siarki. Dwutlenek siarki przejawia silne właściwości toksyczne w stosunku do organizmu ludzkiego. Już stężenie 0,2 % objętości może być groźne, a nawet śmiertelne dla człowieka. Według skali toksyczności Underwritters Laboratories Inc. USA dwutlenek siarki zakwalifikowany został do grupy I toksyczności, co oznacza, że stężenie 0,5 do 1,0 % w czasie 5 min oddziaływania powoduje ciężkie obrażenia ciała do śmierci włącznie. Dop[uszczalne stężenie w powietrzu 0,02 mg/l.

2.4. Gaszenie gazami spalinowymi.

W skład gazów spalinowych wchodzą takie składniki jak : azot, dwutlenek węgla, tlen i tlenek węgla. Są to składniki zasadnicze tych gazów. W gazach spalinowych występują też inne gazy, ale w ilościach znacznie mniejszych. Do nich zaliczyć należy : tlenki azotu, nie spalone węglowodory, argon i śladowe ilości neonu, helu i innych. Skład ilościowy wymienionych składników w poszczególnych gazach spalinowych jest zróżnicowany z uwagi na pochodzenie i sposób otrzymywania.

Ze względu na miejsce powstania wyróżnia się następujące rodzaje gazów spalinowych :

- z agregatów gaśniczych;

- z silników Diesla;

- z silników turbo odrzutowych;

- gazy kominowe.

Gazy spalinowe wytwarzane w agregatach gaśniczych muszą charakteryzować się optymalnym składem zapewniającym osiągnięcie maksymalnej skuteczności gaśniczej, a mianowicie :

- zawartość tlenu - nie więcej niż 1 %;

- zawartość dwutlenku węgla - nie mniej niż 14 %,

- zawartość azotu - nie mniej niż 85 %,

- zanieczyszczenia gazowe - minimalne,

- zanieczyszczenia stałe ( pyły i sadze ) - brak lub minimalne,

- temperatura nie wyższa - niż 30 ^oC.

Gazy spalinowe wykorzystywane do celów gaśniczych wytwarzane w innych urządzeniach powinny mieć następujący skład:

- zawartość tlenu - nie więcej niż 6 %;

- zawartość dwutlenku węgla - nie mniej niż 10 %,

- zawartość azotu - nie mniej niż 75 %,

- zawartość tlenku węgla - nie mniej 1 %,

- zanieczyszczenia gazowe - możliwie najmniej,

- zanieczyszczenia stałe ( pyły i sadze ) - minimalne,

- temperatura nie wyższa - niż 50 ^oC.

W praktyce wartości te bywają przekraczane.

Mechanizm gaśniczego działania gazów spalinowych polega na rozcieńczaniu gazów palnych w strefie spalania oraz obniżeniu zawartości tlenu w strefie zagrożenia i pożaru do wartości, w której proces zapalenia i spalania materiałów palnych jest niemożliwy. Pewne znaczenie w procesie gaszenia za pomocą gazów spalinowych ma obniżenie temperatury środowiska pożaru, gdyż temperatura gazów spalinowych nie powinna przekraczać 30 bądź 50 ^oC.

Gazy spalinowe znajdują zastosowanie do gaszenia pożarów w magazynach, piwnicach w ładowniach statków a także urządzeń technologicznych. Są też przydatne do zabezpieczania przeciwpożarowego zbiorników na paliwo płynne, do zabezpieczania zbiornikowców i zbiorników w czasie napeniania i prowadzenia prac remontowych, wtym spawalniczych.

Gazy spalinowe znajdują szerokie zastosowanie tam, gdzie trzeba wypełnić duże pomieszczenie inertnym gazem w stosunkowo długim okresie czasu i wszędzie tam, gdzie nie istnieje potrzeba intensywnego podawania środka gaśniczego czy zabezpieczającego.

Czas, w jakim gazy spalinowe muszą wypełnić zabezpieczane pomieszczenie, można obliczyć z następującego wzoru:

_{0,7 V}

t = h

^Q

gdzie:

V - ojętość pomieszczenia w m³,

Q - szybkość podawania gazów spalinowych w m³/h.

Równanie to stosuje się do obliczania koniecznej intensywności podawania gazów spalinowych do pomieszczenia objętego pożarem.

Jeśli istnieje konieczność zabezpieczenia pomieszczenia przed powstaniem pożaru, przy występującym tylko zagrożeniu, niezbędna ilość gazów spalinowych w jednostce czasu można obliczyć z następującego waoru:

_V

t = h

^Q

Według innych jeszcze danych przyjmuje się , że należy dysponować takim urządzeniem, które by umożliwiało wypełnienie w czasie 1 godziny 25 % kubatury największego pomieszczenia. Wydajność gazów spalinowych spełniającą ten warunek oblicza się za pomocą wzoru:

_{V x 25}

Q = m³/h

¹⁰⁰⁰

gdzie:

V - kubatura największego chronionego pomieszczenia w m³.

Właściwości toksyczne gazów spalinowych. Z uwagi na zrużnicowany skład gazów spalinowych i zawarte w nim silnie toksyczne domieszki, takie jak tlenek węgla itp., nie sposób dokładnie podać niebezpieczeństwa wszystkimi rodzajami gazów spalinowych. Najbardziej bezpieczny w stosowaniu jest gaz spalinowy wytwarzany za pomocą agregatów aśniczych.

2.5 Gaszenie parą wodną.

Działanie gaśnicze pary wodnej polega na rozcieńczeniu palnych gazów w strefie spalania , a także na obniżeniu stężenia tlenu do wartości, przy której proces palenia jest niemożliwy. Takie stężenie tlenu, przy którym proces palenia jest zahamowany i nie może dalej przebiegać, osiąga się przy około 35 % stężenia pary wodnej w mieszaninie par i gazów w strefie spalania bądź w strefie zagrożenia pożarowego. Wartość stężenia pary wodnej podano w procentach objętościowych.

Parę wodną stosuje się jako środek gaśniczy tylko w pomieszczeniach zamkniętych i do tego w pomieszczeniach o niewielkiej kubaturze. Kubatura tych pomieszczeń nie powinna przekraczać 500 - 520 m³. W przypadku konieczności zabezpieczania pomieszczenia z nieszczelnościami i ta niewielka kubatura może okazać się zbyt duża do skutecznego zabezpieczenia parą wodną.

Według literatury technicznej zastosowanie pary wodnej może być stosunkowo szerokie. Może ona być zastosowana do zabezpieczania i gaszenia pożarów powstałych w suszarniach drewna i innych materiałów palnych, do zabezpieczania pożarów na statkach, w przepompowniach produktów naftowych, do zabezpieczania kotłów wulkanizacyjnych i kolumn rektyfikacyjnych. Parę wodną można stosować do gaszenia pożarów ciał stałych, które w warunkach temperaturowych pożaru nie reagują z wodą. Nie można stosować pary wodnej tam, gdzie występują materiały, które pod jej wpływem ulegną z całą pewnością zniszczeniu. Para wodna może być też stosowana do gaszenia pożarów cieczy. Jednak temperatura zapłonu tych cieczy, nie powinna być niższa niż 60 ^oC. Im wyższa jest temperatura zapłonu cieczy, tym gaszenie czy zabezpieczanie parą wodną jest pewniejsze i skuteczniejsze.

Para wodna może być też stosowana do gaszenia pożarów gazów, ale też tylko w pomieszczeniach zamkniętych o niewielkiej kubaturze. Do gaszenia pożarów stosowana może być w każdej postaci jako:

- para nasycona,

- para nienasycona,

- para przegrzana.

Najleprze efekty gaśnicze uzyskuje się, stosując parę nasyconą, podawaną pod ciśnieniem od 6 do 8 at.

Intensywność podawania pary wodnej powinna być taka, aby w czasie 3 - 4 minut osiągnąć 200 g pary w 1 m³, co odpowiada wyżej podanej wartości stężenia gaśniczego.

Pary wodnej jako środka gaśniczego nie można stosować do gaszenia pożarów na otwartych przestrzeniach. Z uwagi na jej niski ciężar właściwy nie ma możliwości w tych warunkach osiągnąć stężenia gaśniczego.

Jako środek gaśniczy można ją stosować tylko tam, gdzie występuje ona jako czynnik technologiczny w ilościach niezbędnych do wypełniania chronionych pomieszczeń.

Z uwagi na niebezpieczeństwo popażenia, podawanie pary do pomieszczenia może nastąpić dopiero po upewnieniu się, że nie ma w nim ludzi.

Literatura

1. Grynczel Z.: „ Środki gaśnicze. Własności i zastosowanie.” Arkady 1968.

2. Grynczel Z. Wilczkowski S.: „ Nowoczesne środki gaśnicze.” Instytut Wydawniczy

CRZZ Warszawa 1976 r.

3. Lindner J.: „ Gaszenie pożarów gazami obojętnymi i środkami chemicznymi.” Arkady

1969 r. Warszawa.

4. Wilczkowski S., Sitkiewicz J.: „ Informator o środkach gaśniczych.” Biuro Wydawnicze

„ Chemia ” Warszawa 1974 r.

5. Inergen - „ New Scientist ” kwiecień 1992 r.

6. Inergen - prospekt f-my Total Walther Feurschutz GMGH. 

GAZY GAŚNICZE

WPROWADZENIE

Działanie gazów gaśniczych polega przede wszystkim na obniżeniu stężenia tlenu w powietrzu do takiego, przy którym proces palenia ustaje. Za gaz obojętny uważa się w pożarnictwie gaz, który przy normalnym ciśnieniu i w granicach temperatur, jakie mogą powstać przy pożarze, jest niepalny, nie podtrzymuje palenia i jest nieagresywny w stosunku do gaszonych materiałów.

Gazy gaśnicze (obojętne) stosuje się aby zapobiegać wybuchom i do gaszenia pożarów cieczy i gazów palnych, zawiesin pyłów palnych w powietrzu oraz materiałów przedstawiających dużą wartość materialną lub kulturalną, których gaszenie innymi środkami mogłoby spowodować straty wywołane działaniem samego środka gaśniczego.

Gazy gaśnicze mają zastosowanie :

- profilaktyczne - w celu zapobiegania wybuchom, np. w zbiornikach, instalacjach technologicznych, gdzie występują gazy i pyły wybuchowe,

- gaśnicze, kiedy wprowadzane są do atmosfery otaczającej palące się materiały, w celu ich ugaszenia.

Najczęściej stosowanymi gazami gaśniczymi są: dwutlenek węgla, azot, para wodna, gazy spalinowe.

DWUTLENEK WĘGLA

Dwutlenek węgla (prawidłowa nazwa - bezwodnik kwasu węglowego, nazwa handlowa - kwas węglowy) jest gazem najczęściej i najszerzej stosowanym w pożarnictwie. Gaz ten wytwarza się przy wypalaniu wapna z dolomitów, występuje on również jako produkt uboczny przy produkcji spirytusu i piwa. W docelowej produkcji dwutlenku węgla najpierw wytwarza się gaz generatorowy, z którego CO₂ wymywa się za pomocą węglanu potasowego. Powstały wodorowęglan (KHCO₃) rozkłada się poprzez ogrzewanie. Tak otrzymany CO₂ jest schładzany, następnie skraplany poprzez sprężenie.

Dwutlenek węgla jest gazem bez barwy i zapachu, o bardzo słabym kwaśnym smaku. Ciśnienie krytyczne CO₂ wynosi 75.3 at a temperatura krytyczna 31 °C. Oznacza to, że temperatura 31 °C jest najwyższą temperaturą przy której można go skroplić, a ciśnienie 75.3 at to najniższe ciśnienie , które trzeba zastosować by gaz skroplić w temperaturze krytycznej. Powyżej tej temperatury poddawany nawet największym ciśnieniom zachowuje stan gazowy.

CO₂ jest 1.529 razy cięższy od powietrza. Jeśli skroplonemu CO₂ dać możność gwałtownego rozprężenia się do ciśnienia atmosferycznego, powstaje wówczas zestalony CO₂ w postaci śnieżnobiałych grudek o ciężarze właściwym 1.53 i temp. -79 °C (stąd nazwa gaśnice i urządzenia śniegowe), które zmieniają się w gaz z pominięciem fazy ciekłej (sublimacja lub wzlatywanie). Przy takiej przemianie powstaje pewien efekt chłodzący, oczywiście znacznie mniejszy od efektu chłodzącego np. wody.

Dwutlenek węgla może występować w zbiornikach w trzech stanach skupienia gazowym, ciekłym i stałym.

Jedną z cech dodatnich CO₂ jako środka gaśniczego jest jego dielektryczność. Cecha ta powoduje, że przy gaszeniu łuku elektrycznego pod wysokim napięciem CO₂ osiada na elektrodach zestalony uniemożliwiając ponowny zapłon, który staje się możliwy dopiero po upływie kilku minut.

Dwutlenek węgla jest mało toksyczny jednak ma własności drażniące ośrodek oddechowy i nie należy przebywać dłuższy czas w jego atmosferze o stężeniu większym niż 9%.

Dwutlenek węgla doskonale rozpuszcza się w wodzie zmniejszając jej własności absorbcyjne, co zabezpiecza ją przed rozpuszczaniem się w niej substancji szkodliwych np. chlorowców.

Dwutlenek węgla ze względu na jego zalety stosuje się w pożarnictwie w zakresie szerszym niż inne gazy o podobnych właściwościach gaśniczych.

W porównaniu np. z azotem CO₂ ma większą gęstość względem powietrza, dzięki czemu nie ma tendencji do ucieczki przez otwory górne pomieszczeń. Dzięki wysokiej temperaturze krytycznej, CO₂ daje się łatwo skroplić i przechowywać w stanie ciekłym. Jedną z ważniejszych zalet CO₂ jest przybieranie w stanie skroplonym 1/462 swej objętości gazowej przez co łatwiejsze jest jego przechowywanie (w butlach ciśnieniowych) oraz transportowanie.

Niższe ciśnienie jakie panuje w butli z CO₂ w porównaniu do ciśnienia panującego w butli z azotem ułatwia i czyni bardziej bezpieczną eksploatację urządzeń.

Ponadto CO₂ posiada następujące zalety:

- 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 CO₂ jest duży ciężar butli stalowych (napełniona butla o poj. 40l waży ok. 110 kg).

Skuteczność gaśnicza CO₂ gaśnicza jest odwrotnie proporcjonalna do czasu, w jakim po rozpoczęciu się pożaru został wprowadzony do akcji. Skuteczność maleje gdy obiekty gaszone nagrzewają się do takiej temperatury, że pomimo ugaszenia ognia przy ponownym dopływie powietrza następuje powtórne zapalenie.

Dwutlenek węgla stosuje się przede wszystkim w tych przypadkach, kiedy wykluczona jest możliwość użycia wody jako środka gaśniczego, tojest przy gaszeniu : maszyn i urządzeń elektrycznych, obiektów w których wytwarza się, przerabia lub magazynuje ciecze i gazy palne, przy pożarach urządzeń zabytkowych, w archiwach, bibliotekach, muzeach itp. Użycie wody mogłoby spowodować straty wskutek zamoczenia, poplamienia lub zniszczenia materiałów. Ponadto CO₂ stosuje się w przypadkach gdy dwutlenek węgla ma możliwość wniknięcia do nagromadzonego materiału np. ziarno.

CO₂ stosuje się również do gaszenia pożarów w pomieszczeniach zamkniętych, w których nie istnieje możliwość zbyt szybkiej ucieczki gazu z miejsc zagrożonych pożarem.

Na statkach stosuje się CO₂ do zabezpieczenia ładowni, na tankowcach do zabezpieczenia zbiorników i maszynowni, a przy zabezpieczaniu ładunków suchych wypiera on stosowaną dotychczas parę wodną. Stosuje się go również do zabezpieczenia zbiorników olejów pędnych i smarów.

Można również stosować CO₂ do zabezpieczenia otwartych zbiorników lub wanien umieszczonych w krytych halach produkcyjnych, kabin lakierniczych natryskowych itp. oraz niewielkich otwartych zbiorników stojących na wolnym powietrzu.

Nie zabezpiecza się dwutlenkiem węgla dużych zbiorników stojących na otwartym powietrzu oraz materiałów, które mogą się palić nawet bez dostępu powietrza z otaczającej atmosfery, jak np. celulozowych estrów kwasu azotowego (folie filmowe nitrocelulozowe) materiałów wybuchowych, mas plastycznych pyroksylinowych itp.

Istnieje również zakaz stosowania CO₂ do gaszenia pożarów:

- węgla kamiennego, koksu, antracytu,

- siarki,

- metali, jak sód, potas, wapń, magnez, tytan, cyrkon, pluton, uran, tor,

- wodorków metali (rozkładają CO₂).

PARA WODNA

Para wodna jako środek gaśniczy stosowana była i jest wszędzie tam, gdzie istnieją urządzenia technologiczne do jej wytwarzania. Nie spotyka się w praktyce specjalnych urządzeń służących do wytwarzania pary wodnej jako środka gaśniczego, zawsze korzysta się z pary wytwarzanej dla celów technologicznych.

Szerokie możliwości stosowania pary wodnej jako środka gaśniczego, teoretycznie nieograniczona ilość i czas jej wytwarzania, niskie wskaźniki ekonomiczne urządzeń parowych stanowią o szerokim zastosowaniu w ochronie przeciwpożarowej.

Para wodna jest gazem o gęstości właściwej 0.768kG/m³ . Temperatura krytyczna dla pary wodnej wynosi 374 °C a ciśnienie krytyczne 217.72 Atm. Z 1l wody wytwarza się 1700 l pary wodnej.

Zaletami pary wodnej jako środka gaśniczego są:

- możliwość pobierania jej ze źródeł wytwarzania, obsługujących urządzenia

technologiczne,

- niewielki koszt pary w stosunku do innych środków gaśniczych,

- możliwość przedłużonego w czasie podawania pary do miejsca pożaru,

- taniość urządzeń parowych stałych i półstałych,

- para wodna wprowadzona do urządzeń pracujących w wysokich temperaturach nie wyrządza szkód wskutek dużych zmian temperatur (w stosunku do innych środków gaśniczych).

Do wad pary wodnej jako środka gaśniczego należą:

- brak własności chłodzących,

- poważne obrażenia ludzi, którzy nie zdążą się ewakuować z pomieszczeń chronionych, mogące nastąpić przy podawaniu pary o temperaturze powyżej 100 °C,

- powodowanie zamglenia obiektu, co utrudnia akcję gaśniczo-ratowniczą,

- małą gęstość względem powietrza powietrza utrudniająca stosowanie pary wodnej w pomieszczeniach o dużej kubaturze, o wielkiej liczbie otworów jak okna itp. przy gaszeniu urządzeń na wolnym powietrzu,

- powodowanie w zimie pękania i wypadania szyb wskutek dużej różnicy temperatur,

- powodowanie strat (tak samo jak przy gaszeniu wodą) przy gaszeniu materiałów stałych wskutek ich zamoczenia.

Generalnie rzecz biorąc parę wodną można stosować można wszędzie tam gdzie można stosować wodę jako środek gaśniczy.

Ze względu na jego specyfikę pary wodnej zakres jej stosowania jest nieco inny.

Rozróżnić można dwa rodzaje możliwości stosowania pary wodnej:

- do gaszenia pożarów,

- do ograniczenia rozprzestrzeniania się pożarów.

Najczęściej parę wodną stosuje się do gaszenia pożarów w:

- układach wytwarzających i zasilających pyłem węglowym kotły parowe,

- suszarnia drewna,

- pompownia cieczy palnych, kompresorowniach gazów, rozlewniach itp.

- piecach rurowych itp. przemysłu chemicznego,

- maszynach pralniczych pralni chemicznych,

- kanałach i komorach kominowych, w których gromadzą się pyły spalinowe,

- kolumnach destylacyjnych itp.

W szerokim zakresie parę wodną stosuje się do przedmuchiwania rurociągów gazowych, mycia zbiorników po cieczach palnych oraz do wypełniania urządzeń niebezpiecznych pożarowo na czas remontu.

Można stosować również parę wodną w formie zasłon dla oddzielenia pożarowo stojących zbyt blisko siebie urządzeń niebezpiecznych pożarowo.

Nie zaleca się stosowania pary wodnej przy pożarach:

- materiałów, które mogą palić się bez dostępu tlenu z powietrza, jak pyroksylina, folie nitro, materiały wybuchowe, celuloid itp.

- urządzeń elektrycznych pod napięciem,

- pomieszczeń, z których ewakuacja ludzi jest utrudniona,

- karbidu itp. materiałów, które w zetknięciu z wodą wytwarzają mieszaniny wybuchowe,

- materiałów, które rozgrzewając się do bardzo wysokich temperatur powodują rozkład pary wodnej na tlen i wodór np. przy dużych ilościach rozżarzonego węgla lub koksu,

- materiałów takich jak sód, potas, wapń, itp.

Działanie gaśnicze pary wodnej polega na:

- obniżeniu stężenia tlenu w powietrzu do takiego, przy którym ustaje proces palenia (stężenie gaśnicze pary wodnej w % obj. wynosi przeciętnie 35%),

- mechaniczym działaniu strumienia pary wodnej (zdmuchnięcie płomieni).

GAZY SPALINOWE

Gazy spalinowe to mieszaniny gazów będących produktami spalania paliw z domieszką powietrza. Jeżeli proces spalania jest całkowity gazy spalinowe składają się z azotu, dwutlenku węgla, pary wodnej i śladów tlenu oraz dwutlenku siarki. Przy spalaniu niezupełnym do wyżej wymienionych składników dochodzi: tlenek węgla, wodór, nie spalone węglowodany i sadza. Procentowa zawartość poszczególnych składników gazu spalinowego zależy od składu paliwa, typu paleniska oraz współczynnika nadmiaru powietrza.

Gazy spalinowe mogą być stosowane jako środek gaśniczy po spełnieniu określonych warunków, a mianowicie:

- zawierać tlenu nie więcej niż 6%,

- zawierać azotu nie mniej niż 75%,

- zawierać dwutlenku węgla nie mniej niż 10%,

- zawierać tlenku węgla nie więcej niż 1%,

- nie mogą zawierać zanieczyszczeń mechanicznych,

- posiadać temperaturę nie wyższą niż 50 °C.

Dla gazów spalinowych uzyskiwanych ze specjalnych agregatów wymagania są znacznie ostrzejsze, przewidują między innymi:

- zawartość tlenu nie więcej niż 1%,

- zawartość dwutlenku węgla nie mniej niż 14%,

- zawartość azotu nie mniej niż 85%.

W zależności od sposobu i urządzeń do ich wytwarzania gazy spalinowe podzielić można na:

- gazy spalinowe z silników Diesla,

- gazy spalinowe z silników odrzutowych,

- gazy kominowe,

- gazy spalinowe wytwarzane w specjalnie do tego celu dostosowanych agregatach.

Bezposrednią zaletą gazów spalinowych w stosunku do innych środków jest ich taniość oraz możliwość wytwarzania w czasie teoretycznie nieograniczonym. Drugą zaletą jest możliwość wykorzystania gazów spalinowych z urządzeń technologicznych.

Do wad gazów spalinowych jako środka gaśniczego zaliczyć należy:

- niewielką zawartość dwutlenku węgla,

- zawartość tlenu w gazach; węgiel (przy wyższych temperaturach) ma tendencję do pobierania tlenu, nawet gdy ten znajduje się w powietrzu w niewielkich ilościach,

- zmienność składu gazu wymagająca stałej kontroli i regulacji,

- konieczność ochładzania gazów,

- zakaz ich stosowania, gdzie przebywają ludzie.

Mechanizm działania gaśniczego gazów spalinowych polega na obniżeniu zawartości tlenu do poziomu, w którym proces palenia jest niemożliwy.

Gazy spalinowe stosowane są obecnie przede wszystkim do gaszenia pomieszczeń na statkach. W bardzo szerokim zakresie gazy spalinowe stosuje się do zabezpieczania zbiorników na paliwo na statkach rzecznych, jak też i zbiornikowców na czas przeprowadzania prac remontowych - szczególnie spawalniczych. Gazy spalinowe stosuje się również do wypełniania pustej przestrzeni zbiorników przy ich napełnianiu, transporcie i rozładunku.

Gazów spalinowych używa się wszędzie tam, gdzie potrzebna jest duża ilość gazu obojętnego, a czas wypełnienia pomieszczeń lub urządzeń nie jest określony. Dużą zaletą gazów spalinowych jest możliwość dopełnienia gazem obojętnym chronionych obiektów przez okres praktycznie nieograniczony. Zakres stosowania zależy również od rodzaju gazów i sposobu ich wytwarzania.

AZOT

Azot jest trzecim środkiem gaśniczym po dwutlenku węgla i parze wodnej jeśli chodzi o powszechność stosowania. Azot rzadziej stosuje się do gaszenia powstałego już pożaru, natomiast stosuje się go do zabezpieczania przed możliwością zapalenia się lub wybuchu cieczy i pyłów palnych w urządzeniach technologicznych. Najczęściej i najpowszechniej jest stosowany w tych zakładach, w których azot występuje jako czynnik technologiczny. Bywa wówczas rozprowadzany po zakładzie rurociągami przy ciśnieniu ok. 6 at, co ułatwia jego pobór w dowolnym miejscu czyniąc urządzenia gaśnicze lub zabezpieczające bardzo prostymi i tanimi.

Azot jest głównym składnikiem powietrza (ok. 78%). Technicznie azot otrzymuje się przez skroplenie powietrza a następnie jego destylację frakcjonowaną. Jest bezbarwnym, bezwonnym i nie mającym smaku gazem, w normalnych warunkach nie łączy się z innymi gazami. Rozpuszczalność azotu w wodzie jest bardzo mała. Azot jest gazem niepalnym nie podtrzymuje procesu palenia. Nie wpływa drażniąco na organizm ludzki, ani też nie ma właściwości trujących. Większe od normalnego stężenie azotu   powietrzu utrudnia oddychanie a przy wysokim stężeniu azotu może nastąpić uduszenie.

Azot jako gaz obojętny ma wszelkie zalety gaśnicze tego rodzaju gazów, nie wpływa przytym drażniąco lub trująco na organizm ludzki.

Wadami azotu jako środka gaśniczego są:

- mała gęstość względem powietrza (azot jest lżejszy od powietrza, ma tendencję do ucieczki z chronionych pomieszczeń przez nie zabezpieczone otwory),

- magazynowanie w butlach stalowych wymagające ciśnienia roboczego 150 at,

- magazynowanie w stanie gazowym a nie skroplonym co wpływa na ilość gazu zawartego w butlach.

Zakres stosowania azotu wiąże się ściśle ze sposobem jego magazynowania.

Azot stosowany jest prawie wyłącznie do gaszenia aparatów i urządzeń technologicznych, a więc tam, gdzie pojemność obiektu chronionego jest niewielka (do około 100 m³) i jeżeli obiekt ten jest dostatecznie szczelny.

Za pomocą azotu można gasić aparaturę chemiczną, suszarnie , piece lakiernicze, kolumny destylacyjne i rektyfikacyjne, młyny itp.

Najczęściej jednak azot jest stosowany jako poduszka pneumatyczna w zbiornikach z dachem stałym lub w zbiornikach leżących, w których magazynuje się wyjątkowo niebezpieczne pożarowo ciecze palne. Chodzi o to aby zamiast powietrza nad lustrem cieczy palnej znajdował się azot o odpowiednim stężeniu, co zapobiega tworzeniu się mieszaniny pary palne-powietrze, a co za tym idzie uniemożliwiony zostaje zapłon lub wybuch.

W pożarnictwie azot stosowany jest bardzo często jako wyrzutnik proszków gaśniczych z agregatów proszkowych, jako wyrzutnik dwutlenku węgla z butli narażonych na działanie niskich (<30 C) temperatur, a więc w okręgach polarnych lub w stratosferze.

LITERATURA:

1. Biuro Wydawnicze "Chemia" -Warszawa 1974 -

"INFORMATOR O ŚRODKACH GAŚNICZYCH".

2. "NAUKA I TECHNIKA POŻARNICZA" - 1989/3/151.

3. J. Lindner - "GASZENIE POŻARÓW GAZAMI OBOJĘTNYMI I ŚRODKAMI CHEMICZNYMI".

4. S. Mazur - "PODRĘCZNIK MŁODSZEGO PODOFICERA".

Instalacja sygnalizacji pożaru

oraz sterowania stałym urządzeniem gaśniczym na CO2

w Barlineckim Przdsiębiorstwie Przemysłu Drzewnego

w Barlinku ( woj. gorzowskie ).

Opisana w tej pracy instalacja sygnalizacji pożaru oraz sterowania stałym urządzeniem gaśniczym na CO2 dotyczy ochrony magazynu chemicznego znajdującego się w Barlineckim Przedsiębiorstwie Przemysłu Drzewnego w Barlinku (woj. gorzowskie).

Projektowana w roku 1987 instalacja miała zabezpieczać ww. magazyn, w którym planowano przechowywanie do 300 ton materiałów łatwopalnych (farb, lakierów itp.).

Składowanie tak dużych ilości tych materiałów podyktowane było koniecznością zabezpieczenia ciągłości produkcji. W chwili obecnej, z przyczyn ekonomicznych, nie opłaca się „zamrażać” pieniędzy w zapasy materiałowe. Dlatego też na dzień dzisiejszy przechowuje się w nim maksymalnie do 3 ton materiałów łatwopalnych.

Mimo to instalacja sygnalizacyjna jak i same urządzenie utrzymane jest w pełnej sprawności i gotowości, przeprowadzane są kontrole i przeglądy techniczne, urządzenie oznakowane jest prawidłowo a w stacji rozdziału CO2 panuje idealny wręcz porządek. Przeprowadzona w mojej obecności próba ręcznego uruchomienia (przy odłączonych butlach) przebiegła prawidłowo.

I. OPIS SIECI SYGNALIZACJI ALARMOWO - POŻAROWEJ.

1. Koncepcja zabezpieczenia.

Chroniony magazyn chemiczny podzielono na IV strefy:

- Strefa I - magazyn farb, lakierów i rozpuszczalników,

- Strefa II - pomieszczenia rozlewni farb,

- Strefa III - magazyn kwasów i artykułów chemicznych,

- Strefa IV - magazyn artykułów technicznych.

Uruchomienie sygnalizacji ostrzegawczy, a następnie procesu gaszenia następuje:

- po podaniu informacji o pożarze w danej strefie poprzez duże

współzależne linie dozorowe (czujkowe),

- poprzez uruchomienie ręcznego ostrzegacza (osobny dla każdej strefy)

przy wejściu do poszczególnych magazynów ,

- po naciśnięciu przycisku START w samym urządzeniu znajdującym się

w remizie Zakładowej Straży Pożarnej.

Centrala sygnalizacji pożaru odbiera informacje z poszczególnych linii dozorowych i powoduje zaalarmowanie obsługi na drodze optycznej i akustycznej o powstałym zagrożeniu. Odróżnia ona rodzaj otrzymanego meldunku alarmowego wskazując jednocześnie alarm pożarowy i alarmy spowodowane uszkodzeniami.

Jeden zespół sterujący obejmuje jedną strefę i podaje sygnał ostrzegawczy świetlny i akustyczny (lampa, buczek) nad drzwiami wejściowymi do magazynu (dla danej strefy). Następnie załącza luzownik butli CO2 poprzez stycznik w stacji rozdziału CO2 przez co następuje wypuszczenie czynnika gaszącego do danej strefy. Przyjęto metodę całkowitego wypełnienia pomieszczenia dwutlenkiem węgla z równoczesną ekranizacją otworów drzwiowych i okiennych.

2. Instalacje wnętrzowe.

Zastosowana jest centrala sygnalizacji pożaru typu PZG-3, ręczne ostrzegacze produkcji Telkom-Telfa w Bydgoszczy oraz czujki „serii 30” produkcji ZZUJ Polon w Bydgoszczy.

Połączenia między czujkami i przyciskami wykonane są z przewodu YDY 2x1. Zabezpieczone przewody położone są na tynku.

W strefach zagrożonych wybuchem przejścia przewodów przez ściany wykonane są z rur stalowych z dławikami uszczelnionymi pierścieniami gumowymi.

Elementy rozgałęźne oraz rury ochronne przeznaczone dla obwodów iskrobezpiecznych pomalowane są na kolor niebieski. Przyciski na ścianach zamontowane są na wysokości ok. 1,4m. Wyjście kabli z ziemi na ścianę zabezpieczone są rurą stalową długości 2m.

3. Połączenia kablowe.

Sieć kablowa instalacji sygnalizacyjnej wykonana jest z kabla telefonicznego XTKMX. Kabel ułożony jest w ziemi na głębokości 0,7m. na 10cm. podsypce z piasku i przykryta jest także 10cm. warstwą piasku. Pod drogami i placami manewrowymi kabel ułożony jest w rurze stalowej a w pozostałych miejscach zabezpieczony jest taśmą PCV oraz kształtkami ceramicznymi.

4. Zasilanie.

Centrala zasilana jest z sieci elektroenergetycznej napięciem 220V/50 Hz

z wydzielonego obwodu rozdzielnicy. Obwód zasilania centralki nie może być obciążony innymi odbiorcami.

Zabezpieczenie linii zasilającej oznakowane jest kolorem czerwonym.

Zasilanie rezerwowe centralki stanowi bateria akumulatorów zasadowych, współpracująca buforowo z zasilaczem w centralce.

Centralka uziemiona jest przewodem uziemiającym do sieci wodociągowej.

5. Zestawienie linii dozorowych i ostrzegaczy.

Nr linii	Nazwa obiektu, pomieszczenia	Typ i ilość ostrzegaczy
dozor.	lub strefy	DIO-30Ex	ROP-4/Ex
I a	magazyn farb, lakierów i rozpuszczalników - strefa I	12	-
I b	j.w.	12	-
I	na zewnątrz magazynu jw.	-	1
II a	rozlewnia farb - strefa II	1	-
II b	jw.	1	-
II	na zewnątrz pomieszczenia jw.	-	1
III a	magazyn kwasów i artykułów chemicznych - strefa III	6	-
III b	jw.	10	-
III	wewnątrz magazynu jw.	-	1
IV a	magazyn artykułów technicznych - strefa IV	6	-
IV b	jw.	9	-
IV	wewnątrz magazynu jw.	-	1
RAZEM		57	4

II. STAŁE URZĄDZENIE GAŚNICZE NA CO2.

1. Stacja rozdziału CO2.

Baterie butli oraz stojak zaworów strefowych zlokalizowano w specjalnie na ten cel wydzielonym pomieszczeniu o wymiarach 6,0x5,2m.

Baterie butli stanowią:

- stojak 2-rzędowy, 22 butlowy + 2 butle pilotujące,

- stojak 2-rzędowy, 22 butlowy + 1 butla pilotująca,

- stojak 1-rzędowy, 6 butlowy + 1 butla pilotująca.

Całkowita ilość butli z CO2 zamontowana na stojakach wynosi:

50 szt. + 4 butle pilotujące, razem 54 szt.

Dodatkowo przewidziano 100% rezerwę butli największej strefy tj.54 szt.

Całkowita ilość butli z CO2 znajdujących się w stacji rozdziału CO2 wynosi 99 szt.

2. Stojak zaworów strefowych (kierunkowych).

W stojaku zamontowano 4 zawory typu UG produkcji Bomet Barlinek. Kolektor zbiorczy w stojaku zabezpieczono w:

- zawór bezpieczeństwa UG 230 wraz z rączka do ręcznego otwarcia,

który służy do odprowadzania CO2 do atmosfery w przypadku

niepożądanego pojawienia się ciśnienia w kolektorze,

- manometr kontaktowy, który przy ciśnieniu 0,4 MPa sygnalizuje wzrost

ciśnienia poprzez sygnał dźwiękowy i optyczny; po usłyszeniu sygnału

obsługa zobowiązana jest do ręcznego otwarcia zaworu bezpieczeństwa

i wypuszczenia CO2 do atmosfery,

- odwadniacz samoczynny.

Uruchamianie urządzenia gaśniczego.

Uruchomienie urządzenia gaśniczego może być:

- ręczne (w przypadku zaniku napięcia),

- przyciskiem - elektrycznie,

- automatycznie.

4. Rurociągi.

Do stałego urządzenia gaśniczego zastosowano rury stalowe połączone ze sobą za pomocą złączek oraz poprzez spawanie. Rurociąg przymocowano do ścian za pomocą uchwytów. Przejście rurociągu przez ściany przeprowadzono w przepustach rurowych.

Zabezpieczenie przed korozją.

Całe urządzenie gaśnicze z wyjątkiem dysz, zaworów i elementów ruchomych pomalowano podkładem miniowym, a następnie emalią koloru czerwonego.

III. OBLICZANIE PARAMETRÓW URZĄDZEŃ

GAŚNICZYCH NA CO2.

1. Dane wyjściowe do obliczeń.

- zastosowano sposób gaszenia przez całkowite wypełnienie bronionych

pomieszczeń dwutlenkiem węgla - typ W,

- ilość CO2 potrzebna do gaszenia zależy od chronionej kubatury:

Kubatura w m^3	Ilość CO2/m^3
< 4	1,15
4 -15	1,07
15 -45	1,00
45 - 125	0,90
125 - 1400	0,80
> 1400	0,725

- przyjęto 34% stężenie gaśnicze CO2,

- jednostkowe zużycie CO2 dla ekranowania otworów drzwiowych

i okiennych - przyjęto 5kg/m² otworu,

- do przechowywania CO2 zastosowano butle stalowe o pojemności

40 l. (30kg CO2),

- w urządzeniu zastosowano dysze gazowe:

• - 3/4” o powierzchni przelotu 201mm²

• - 1/2” o powierzchni przelotu 113mm²

- dysze ekranowe o powierzchni przelotu 40mm²

- powierzchnia przelotu zaworu butli wynosi 113mm².

2. Zapotrzebowanie dwutlenku węgla - liczby butli z CO2.

Nr strefy	V [m^2]	Fo [m^2]	Qv [kg CO2]	Qo [kg CO2]	Q [kg CO2]	n [szt.]
I	1448,0	57,4	1049,8	287,0	1336,8	45
II	102,6	23,4	92,3	117,0	209,3	7
III	853,2	32,9	682,6	164,5	847,1	29
IV	806,7	45,3	645,4	226,6	872,0	30

V - kubatura (w m²)

Fo - powierzchnia okien i drzwi (w m²)

Qv - zapotrzebowanie CO2 na wypełnienie pomieszczenia (w kg)

Qo - zapotrzebowanie CO2 na ekranowanie (w kg)

Q - łączne zapotrzebowanie CO2 (w kg)

n - liczba butli w pomieszczeniu = Q : 30kg CO2 w jednej butli

3. Ujścia odciążające dla zabezpieczenia pomieszczeń.

Dla ujścia ewentualnego powietrza wypieranego przez CO2 jak też nadmiaru samego CO2, zrobiono ujścia odciążające pod sufitem.

ZABEZPIECZENIE ZAŁOGI PRZED ZAGROŻENIEM

SPOWODOWANYM PRZEZ URZĄDZENIA

GAŚNICZE NA CO2.

Przed wejściem do każdej strefy umieszczone są trwałe napisy ostrzegające zatrudnionych pracowników o konieczności natychmiastowego opuszczenia strefy zagrożonej już w momencie uruchomienia instalacji alarmowej elektrycznej i pneumatycznej.

---