Практична робота № 8

Тема: Визначення параметрів розвитку пожежі та необхідних витрат вогнегасних речовин.

Мета: ознайомити студентів з порядком визначення параметрів розвитку та припинення пожежі.

8.1.Основні параметри розвитку пожеж та їх визначення

Пожежа – позарегламентний процес знищування або пошкоджування вогнем майна, під час якого виникають чинники, небезпечні для живих істот і довкілля.

Особливості процесу займання речовин і матеріалів, що є перевісником пожежі, обумовлюються, перш за все, їх фізикохімічними властивостями (параметрами пожежної небезпеки), властивостями джерел запалювання та умовами оточуючого середовища (наявністю достанього припливу повітря і перевагою теплонадходжень над тепловтратами). У створенні умов для горіння окремих речовин та матеріалів і розвитку цього процесу шляхом переходу на оточуючі горючі предмкти закладена головна особливість виникнення пожежі.

Пожежа є складним фізико-хімічним процесом, що включає крім горіння явища масо- і теплообміну, що розвивається в часі і просторі. Ці явища взаємозв’язані і характеризуються параметрами пожежі: швидкістю вигоряння, температурою і т.д. і визначаються поряд умов, багато з яких носить випадковий характер.

Таким чином, на пожежах відбуваються різні явища, взаємопов’язані одне з одним. Вони протікають на основі загальних фізико-хімічних і соціально-економічних законів, характеризуються відповідними параметрами, знання яких дозволяє визначити кількісні характеристики кожного явища, необхідні для якісної оцінки обстановки на пожежі та ухвалення оптимального рішення на його гасіння.

Особливості розвитку пожежі визначаються основними факторами: кількістю теплоти, що виділяється при пожежі і величиною тепловтрат. Перший фактор переважно залежить від кількості повітря, що поступає в зону горіння, а при його достатній кількості – від кількості, властивостей, характеру розподілу горючих речовин та матеріалів. Другий фактор в основному визначається конструкцією будівлі і особливостями гасіння пожежі і мало залежить від пожежного навантаження (загального теплового потенціалу, що враховує кількість горючих речовин і матеріалів, що припадають на 1 м² площі підлоги приміщення або споруди). Пожежною характеристикою конструкції будівлі (без урахування властивостей матеріалів і їх конструктивних особливостей) є:

ü розмір і форма будівлі;

ü розмір і форма вікон та дверей;

ü вид і конструктивні особливості систем вентиляції.

Для того, щоб пожежу описати і порівняти з іншими, необхідні певні параметри, за якими пожежі можна було б характеризувати. Розглянемо найбільш інформативні з них.

Тривалістю пожежі τ_п (хв.) називають час із моменту її виникнення до повного припинення горіння.

Площею пожежіS_п (м²) називають площу проекції зони горіння на горизонтальну або вертикальну площину. У більшості випадків зону горіння проектують на горизонтальну площину. Проекцію на вертикальну площину використовують при горінні газових фонтанів, тонких вертикальних об’єктів (перегородок, стендів) тощо. У багатоповерхових будинках площу пожежі визначають як суму площ пожеж на окремих поверхах.

Температура пожежіТ_п (К) або t_п (°С) в огородженні – це середня об’ємна температура у приміщенні, тобто температура, до якої нагріваються продукти горіння всередині приміщення.

Температура пожежі на відкритому просторі – це температура полум’я. Температура на відкритому просторі в загальному випадку більша за температуру пожежі в огородженні.

Лінійна швидкість поширення полум’я V_л– це швидкість поширення полум’я по поверхні горючого матеріалу, тобто відстань, яку проходить фронт горіння за одиницю часу. Залежить цей параметр від природи горючої речовини і ступеня її подрібненості, початкової температури, умов газообміну. Під час навіть однієї пожежі лінійна швидкість поширення полум’я не лишається постійною, тому користуються приблизними середніми значеннями. Найбільшою швидкість поширення полум’я є для газів, які не вимагають великої, підготовки до горіння. У рідинах вона трохи менша, оскільки їх треба підігріти до температури кипіння і випарувати. Найменша швидкість поширення полум’я спостерігається у твердих речовинах: їх перед горінням треба нагріти, розплавити або розкласти і випарувати.

Теплота пожежі Q_п (кДж/с) характеризує кількість тепла, що виділяється в зоні горіння за одиницю часу:

де β_хн – коефіцієнт хімічного недопалу;

V_м – зведення масова швидкість вигоряння, кг/м·с;

S_п – площа пожежі, м²;

Q_н – нижча теплота згоряння, кДж/кг.

Питома теплота пожежі Q^’_п (кДж/м²·с) показує, яка кількість тепла виділяється за одиницю часу з одиниці площі пожежі:

Коефіцієнт хімічного недопалу визначається залежно від кількості повітря, необхідного для повного спалювання маси горючого матеріалу:

Параметр “теплота пожежі” характеризує розміри пожежі. Питома теплота пожежі характеризує інтенсивність виділення тепла одиницею площі даної пожежі. Близький до останнього ще один параметр – теплонапруженість. Він характеризує потужність горіння в зоні пожежі і показує, яка кількість тепла виділяється за одиницю часу одиницею об’єму пожежі:

Інтенсивністю газообміну І_г (кг/м²·с) називається кількість повітря, що надходить за одиницю часу до одиниці площі пожежі. Розрізняють потрібну І_г^потр і фактичну І_г^фінтенсивність газообміну. Потрібна – показує, яка кількість повітря повинна подаватися за одиницю часу до одиниці площі пожежі для забезпечення повного спалювання матеріалу. В умовах пожежі повне згоряння ніколи не досягається, навіть тоді, коли є надлишок повітря. Тому цей параметр є теоретичним, свого роду точка відліку. Фактична інтенсивність газообміну відбиває фактичну доставку повітря до пожежі. Цей параметр визначає повноту згоряння, густину задимлення, інтенсивність розповсюдження пожежі та ін. Обидва параметри інтенсивності газообміну мають сенс тільки при застосуванні до пожеж в огородженнях (до внутрішніх пожеж), коли доступ повітря можна оцінити за розмірами отворів. У випадку пожежі на відкритому просторі оцінити приток повітря неможливо.

Інтенсивність, або густина, задимлення z (г/м³) характеризує погіршення видимості і ступінь токсичності атмосферного повітря в зоні задимлення. Він визначається за товщиною шару диму, крізь який вже не видно світла еталонної лампи, або за кількістю твердих частинок, яка міститься в одиниці об’єму.

Крім тих параметрів пожеж, що перелічені, користуються ще такими, як: периметр пожежі, фронт поширення горіння, висота полум’я, інтенсивність випромінювання та ін. Значення кожного з них зрозуміле з назви параметра.

Кожен із параметрів пожежі не є таким, що існує сам по собі. Кожен із них залежить від інших і, у свою чергу, впливає на інші. Наприклад, температура пожежі залежить і від типу матеріалу, і від умов газообміну. Умови газообміну не в останню чергу залежать від розмірів пожежі та кількості горючої речовини, яка ще не згоріла. Остання залежить від швидкості вигоряння матеріалу і величини пожежного навантаження. Швидкість же вигоряння залежить від швидкості хімічної реакції окислення, яка, у свою чергу, експоненціально залежить від температури, і т. д.

Крім того, що параметри пожежі взаємопов’язані, вони під час пожежі ще й не лишаються постійними, вони динамічні. Під динамікою пожежі розуміють зміну основних параметрів пожежі в часі і просторі.

Одним із основних параметрів, є площа пожежі S_п. Площа пожежі залежить від місця виникнення та форми пожежі. Розрізняють кругову, прямокутну та кутову форми пожежі (рис. 8.1). Якщо пожежа виникає у центрі будівлі, то спочатку набуває кругової форми, а досягнувши однієї із стін будівлі, перетворюється на прямокутну. В процесі горіння площа пожежі збільшується. Для визначення площі пожежі в певний момент часу необхідно враховувати відстань R, на яку розповсюджується горіння до цього моменту часу.

Рис. 8.1. Можливі форми розвитку пожежі

Дані для розрахунку параметрів пожежі (площа, периметр, фронт)

Параметр	Форма площі пожежі
	кругова	кутова	прямокутна
Площа пожежі	S_п=πR² S_п=0,785D²	S_п=0,5αR²	S_п=ab, S_п=a(b₁+b₂) – при розвитку в двох напрямках
Периметр пожежі	Р_п=2πR	Р_п=R(2+α)	Р_п=2(α+b), Р_п=2(α+b₁+b₂) – при розвитку в двох напрямках
Фронт пожежі	Ф_п=2πR	Ф_п=αR	Ф_п=па
Лінійна швидкість поширення горіння	V_л=R/τ		V_л=b/τ
Швидкість наростання площі пожежі	V_S=S_п/τ
	V_S=πV_л²τ	V_S=0,5αV_л²τ	V_S=nαV_л²
Швидкість наростання периметру пожежі	V_Р=Р_п/τ		V_Р=2b/τ V_Р=2V_л
	V_Р=2πV_л	V_Р=V_л(2+α)
Швидкість наростання фронту пожежі	V_Р=Ф_п/τ		Не змінюється
	V_Ф=2πV_л	V_Ф=αV_л
Площа горіння	S_г=μS_п

де R, b – відповідно приведені радіус і довжина площі пожежі, визначають за допомогою вимірювань або при тривалості пожежі від початку гасіння до моменту локалізації пожежі за формулами:

де V_л – лінійна швидкість поширення полум’я, м/хв (обчислюють за даними оцінки обстановки пожежі або визначають за довідниковими даними;

t₁–тривалість розповсюдження горіння у перші 10 хв;

t₂– тривалість розповсюдження горіння від 10 хв. до моменту початку гасіння;

t₃ – тривалість розповсюдження горіння від початку гасіння до моменту локалізації пожежі;

α – кут, всередині якого відбувається розвиток пожежі, рад (1рад≈57,29 º);

n – кількість напрямків розвитку пожежі в горизонтальній проекції; μ – коефіцієнт горючого завантаження чи забудови, який менший за 1 (приймається за даними характеристики об’єкту).

Приклад 8.1:

Визначити геометричні параметри пожежі на 3, 5 та 10 хв розвитку пожежі в приміщенні довжиною 20 м і шириною 25 м, якщо лінійна швидкість 1,2 м/хв. Пожежа виникла біля стіни та розвивається в безмежно довгий простір.

Вирішення:

1. Визначаємо радіус розвитку пожежі на 3-й хвилині: R=0,5V_л = 0,5 × 1,2 × 3 = 1,8 м.

2. Визначаємо площу пожежі на 3-й хвилині:

Виходячи з прийнятого раніше місця виникнення пожежі, приймемо подальшу форму розвитку пожежі у вигляді півкола.

3. Радіус розвитку пожежі на 5-й хвилині:

R =0,5V_л = 0,5 × 1,2 × 5 = 3м.

4. Визначаємо площу пожежі на 5-й хвилині:

Виходячи з того, що радіус розвитку пожежі менший значення довжини або ширини приміщення, форма пожежі залишається півкруглою.

5. Визначаємо радіус розвитку пожежі на 10-й хвилині:

R =0,5V = 0,5 × 1,2 × 10 = 6м.

6. Визначаємо площу пожежі на 10-й хвилині:

Відповідь: радіус пожежі на 3, 5, 10 хвилинах становить 1,8; 3 та 6 м відповідно, а площа пожежі – 5,09; 14,13 та 56,52 м².

Приклад 8.2:

Визначити геометричні параметри пожежі на 5 та 10 та 15 хв розвитку пожежі в одноповерховій будівлі лісопильного цеху ІІІа ступеню вогнестійкості довжиною 25 м і шириною 10 м. Пожежа виникла в кутку біля стіни цеху. Приміщення цеху не розділене протипожежними перешкодами.

Вирішення:

1. За довідковими даними визначаємо лінійну швидкість розвитку пожежі в будівлі лісопильного цеху ІІІа ступеню вогнестійкості, приймаємо V_л = 2 м/хв;

2. Визначаємо радіус розвитку пожежі на 5-й хвилині:

R=0,5V_л = 0,5 × 2 × 5 = 5 м.

3. Визначаємо площу пожежі на 5-й хвилині:

Виходячи з прийнятого раніше місця виникнення пожежі, приймемо подальшу форму розвитку пожежі у вигляді чвертькола.

4. Радіус розвитку пожежі на 10-й хвилині:

R=0,5V_л = 0,5 × 2 × 10 = 10 м.

Вважаємо, що пожежа досягла протилежної стіни від місця виникнення, а радіус пожежі досяг ширини приміщення, отже, пожежа прийме форму прямокутника зі сторонами 10 м× 10 м.

5. Визначаємо площу пожежі на 10-й хвилині:

S_п= Rb = 10×10 = 100 м².

6. Визначаємо радіус розвитку пожежі на 15-й хвилині:

7. Визначаємо площу пожежі на 15-й хвилині:

Виходячи з того, що радіус розвитку пожежі менший значення довжини приміщення, форма пожежі залишається прямокутною.

S_п = Rb =20×10 = 200 м².

Відповідь: радіус пожежі на 5, 10, 15 хвилинах становить 5; 10 та 20 м відповідно, а площа пожежі – 19,6; 100 та 200 м².

8.2.Критичні параметри процесів горіння та способи їх припинення

Пожежогасіння – це дії, спрямовані на припинення горіння у вогнищі пожежі, обмеження впливу небезпечних чинників пожежі та усунення умов для її самочинного повторення.

Під поняттям гасіння пожежі перш за все розуміють припинення горіння у всіх його видах і формах, та створення умов для попередження повторного відновлення горіння. Тобто, гасіння вогню – це фізична та (або) хімічна дія на вогонь задля припинення горіння.

Критичні умови та параметри горіння це ті за межами яких процеси горіння не можуть виникнути та існувати. Таких умов є багато, але виділимо головні:

1. Концентраційні межі спалахування та поширення полум’я;

2. Температурні межі спалахування горючих рідин та твердих матеріалів;

3. Межі по тиску;

4. Критичні значення енергії запалювання;

5. Граничні швидкості поширення полум’я;

6. Граничні значення масової швидкості вигорання;

7. Граничні значення температур зони горіння.

Найбільший практичний інтерес представляють ті напрямки та характеристики, які найдоступніші нашій дії і управлінню. Це перш за все:

ü концентраційні межі поширення полум’я;

ü швидкість поширення полум’я;

ü межі по теплоті згорання;

ü температурні межі горіння.

Всі ці параметри тісно пов’язані один з одним. Дія на один з них автоматично тягне за собою зміну інших.

Отже, з точки зору теплової теорії погасання припинення горіння можна досягнути наступним чином:

Звичайно, в реальних процесах пожежогасіння спрацьовують одночасно декілька механізмів, які доповнюють один одного. Конкретно дію кожного із цих механізмів, розрахунки граничних параметрів горіння та застосування різних вогнегасних засобів розглянемо нижче.

Отже, щоб загасити або попередити пожежу необхідно створити умови коли горіння стає неможливим у даній точці або даному місці. Для цього потрібно подіяти на одну із складових процесу горіння: горючу речовину, окисник або джерело запалювання (трикутник горіння).

Універсальним методом зниження передачі енергії є зниження температури горіння до значення, нижчого ніж температура погасання. Досягається це на основі чотирьох відомих принципів припинення горіння:

ü охолодження зони горіння або речовини, що горить до певних температур;

ü розбавлення речовин – учасників реакції горіння, тобто зниження їх концентрації (як горючої речовини, так і окисника);

ü ізоляція реагуючих речовин (горючого або окисника) від зони горіння;

ü хімічне гальмування (інгібування) швидкості хімічних реакцій горіння;

ü механічний зрив полум’я сильним струменем газу або

води;

ü створення умов вогнеперешкодження, тобто таких умов, при яких полум’я розповсюджується через вузькі канали і при зменшенні перетину останніх до встановленої величини розповсюдження полум’я припиняється.

Вогнегасна речовина – це речовина або однорідна суміш, за своїми фізико-хімічними властивостями придатна до застосування в технічних засобах задля припинення горіння.

Разом з тим, для гасіння пожеж застосовують не всі речовини, а лише ті, що відповідають певним вимогам:

ü володіти високим ефектом гасіння при порівняно малій витраті;

ü бути доступними, дешевими і простими у застосуванні;

ü не проявляти шкідливого впливу на людей, матеріали та довкілля.

У якості вогнегасних речовин застосовують: воду, що подають розпиленими або суцільними струменями; воду з добавками (змочувачі, добавки проти замерзання тощо); піну (хімічну, повітряно-механічну різної кратності); інертні газові розріджувачі (діоксид вуглецю), азот, аргон, відпрацьовані гази двигунів, водяна пара); галогенопохідні вуглеводнів (хладони 13В1, 12В1, 114В2); порошки; комбіновані склади.

Класифікують вогнегасні речовини за двома ознаками: за агрегатним станом і за механізмом дії.

За агрегатним станом розрізняють газоподібні, рідкі та тверді вогнегасні речовини.

До газоподібних відносяться: азот, аргон, діоксид вуглецю, а також відпрацьовані гази двигунів, найчастіше списаних двигунів літаків.

До рідких – вода та її розчини, а також хімічна і повітряномеханічна піна.

Тверді вогнегасні засоби – це природні сипучі матеріали (пісок, глина, земля), а також спеціальні порошкові суміші (ПС). До твердих можна віднести і снігоподібну вуглекислоту – заморожений до (–78,5) °С діоксид вуглецю.

За механізмом припинення горіння вогнегасні речовини відносять до тієї чи іншої групи:

ü охолоджуючої дії – ті, що охолоджують зону реакції або горючі речовини (в основному вода і її розчини);

ü розбавляючої дії – ті, що розбавляють речовини у зоні

реакції горіння (інертні гази, відпрацьовані гази, водяний пар і ін.);

ü ізолюючої дії – ті, що ізолюють речовини (горючі або окислюючі) від зони горіння (хімічна і повітряно-механічна піна, негорючі сипучі матеріали, листові матеріали і т.п.);

ü інгібуючої дії – ті, що гальмують реакцію горіння, хімічно дезактивуючи активні радикали і йони (хладони, вогнегасні порошки і т. п.).

Класифікація вогнегасних засобів за механізмом припинення горіння є у деякій мірі умовною: кожен із таких засобів у певній мірі проявляє усі чотири ефекти – і охолодження, і розведення, і ізоляції, і хімічного інгібування. Чітко виділити частку дії, сказати, наприклад, що пісок проявляє на 64% охолоджуючий ефект, на 24% ізолюючий, на 7% ефект розведення і на 5% хімічного гальмування – неможливо. Але, як правило, один з ефектів для кожної речовини виражений набагато виразніше, ніж інші, тобто є домінуючим (створюються умови для досягнення абсолютної межі згасання, а решта сприяють цьому і комплексно забезпечують ефективність процесу ліквідації горіння).

Залежно від умов, одна і та ж вогнегасна речовина може виявляти різну вогнегасну дію. Так, при гасінні металів порошки виявляють ізолюючу дію, а при гасінні вуглеводних горючих – інгібуючу. У ряді випадків вогнегасні речовини несумісні з речовинами, що горять(вода реагує з вибухом з лужними металами, деякими металоорганічними сполуками тощо).

Усі способи пожежогасіння підрозділяють на поверхневе гасіння (подача вогнегасних речовин безпосередньо у вогнище пожежі) і об’ємне (створення в осередку пожежі газового середовища, що не підтримує горіння). Для поверхневого гасіння застосовують, які можна подавати у вогнище пожежі на відстані (рідини, піни, порошки). Об’ємне гасіння можна застосовувати у обмеженому просторі (приміщеннях, відсіках, галереях, підвалах тощо) і для цього необхідні такі вогнегасні речовини, що можуть розподілитися у оточуючому середовищі об’єму (інертні газові розріджувачі, хладони, порошки, комбіновані склади). Об’ємне гасіння, крім того, застосовується для попередження утворення вибухонебезпечних сумішей шляхом розведення середовища в об’ємі, що захищається, до такого вмісту в ній розріджувача (флегматизатора), при якому це середовище буде поза областю займання незалежно від концентрації горючої речовини (газу чи суспензії).

8.3.Охолоджуючі вогнегасні речовини і механізм припинення ними горіння

Основний механізм припинення горіння вогнегасними речовинами охолоджуючої дії полягає в охолодженні зони хімічної реакції, і як наслідок зменшення швидкості реакції та зниження тепловиділення. Охолодження зони реакції спостерігається при будь-якому механізмі припинення горіння.

Найбільш повноцінно охолоджуюча вогнегасна речовина використовується при безпосередньому охолодженні зони горіння, зони хімічної реакції. Охолодження учасників реакції – горючої речовини і окисника (повітря) має менше значення. Разом з тим, охолодження горючих речовин (твердих та рідких) призводить до попередження утворення та виходу горючих парів. Дія окисника від температури практично не залежить, так як зміна тепловмісту повітря на фоні теплового ефекту реакції горіння практично непомітна. Охолодження газоподібних речовин недоцільне, оскільки горючі гази горять при будь-якій початковій температурі.

Деякий сенс має охолодження рідин. Але не тому, що змінює їх тепловміст, а тому, що зниження температури викликає зниження тиску насиченої пари рідини і, відповідно, зниження концентрації парів у повітрі. Охолодивши рідину до температури, нижчої НТМПП, можна досягти згасання полум’я по причині відсутності у зоні горіння достатньої кількості парів.

Те ж саме стосується охолодження перед фронтом полум’я поверхні твердого горючого матеріалу. Завдяки зниження температури в зоні горіння – уповільнюється нагрів цього матеріалу до температури піролізу (розкладу) і, отже, попереджається вихід у зону горіння газоподібних горючих речовин. У випадку ж гетерогенного горіння, охолодження поверхні взагалі співпадає з охолодженням зони горіння, так як при гетерогенному процесі горіння, поверхня горючого матеріалу і є зоною, де протікає хімічна реакція окислення.

У найбільшій мірі механізму гасіння охолодженням відповідають вода і її розчини. Застосуванню води, як засобу гасіння пожеж сприяють її властивості і поширеність. Основною перевагою води є велике значення теплоти її випаровування – більше 2200 кДж/кг. Випаровуючись, кожен 1 кг води забирає від зони горіння або від матеріалу, що охолоджується більше 2200 кДж тепла. Крім того, навіть просто нагріваючись до певної температури, вода забирає помітну кількість тепла. Теплоємність води складає 4,187 кДж/кг×град. Це означає, що кожен кілограм води при нагріванні лише на 1 °С забирає більше 4 кДж теплоти. Крім охолоджуючого ефекту, вода діє, і як флегматизуючий засіб: 1 кг рідкої води займає об’єм 1 л, а 1 кг водяної пари – 1700 л.

Переваги води, як вогнегасної речовини:

ü має велику теплоту випаровування і відносно велику теплоємність, у результаті чого, відводить тепло швидше і з більшою ефективністю, ніж будь-який інший засіб;

ü широко розповсюджена і має порівняно невелику вартість;

ü при транспортуванні не вимагає якихось запобіжних заходів захисту: випадкові виливи води ні до яких негативних наслідків не призводять;

ü у вигляді струменю може подаватися на досить великі відстані, не вимагаючи обов’язкового наближення персоналу до зони горіння. Має задовільну проникаючу здатність у місця, які важкодоступні для інших засобів, наприклад для порошків;

ü не отруйна і у більшості випадків хімічно нейтральна. Дає змогу за допомогою насосів великого тиску передавати на значні відстані енергію для руйнування певних конструкцій із метою забезпечення доступу до осередку горіння;

ü змочування водою, зволоження поверхонь і ділянок перед фронтом полум’я дозволяє затримати, а іноді і повністю попередити, поширення полум’я.

Недоліки:

ü не гасить пожежі рідких легколетючих сполук, температура кипіння яких нижча за 80-90 °С;

ü існують речовини, які змішуючись з водою реагують з виділенням великої кількості тепла (лужні метали, сірчистий ангідрид і ін.).

ü має досить високу температуру застигання (0 °С), а пожежі доводиться гасити і зимою. Поки вода тече з певною швидкістю, вона при даній мінусовій температурі не застигає, Але варто на кілька хвилин зупинити насос, припинити подачу, як утворюється льодяна кірка, а потім і льодяний корок. При застиганні, вода, на відміну від органічних рідин, збільшує об’єм на 9%, Тиск, що розвивається при цьому, розриває не тільки гумові і лляні чи синтетичні рукави, а навіть металеві труби та корпуси;

ü деревина, папір, тканина і деякі інші волокнисті матеріали адсорбують і утримують велику кількість води, у результаті чого стають дуже важкими. Це не тільки псує речі, а може викликати небезпечний обвал конструктивних елементів будівлі;

ü має високий поверхневий натяг – 72,8 10^–3 Дж/м²(тверді та особливо пористі матеріали, бавовна, льон, промаслені поверхні, поверхні пилу гуми, пилу бурого вугілля та інші погано змочуються водою і погано пропускають її всередину).

Повністю забороняється використовувати воду для гасіння:

ü легких металів, задля небезпеки утворення гримучого газу (суміш кисню з воднем, який утворюється в наслідок взаємодії металу з водою);

ü карбідів металів, внаслідок небезпеки утворення ацетилену;

ü металоорганічних сполук, внаслідок утворення горючих вуглеводнів;

ü розпечених до білого кольору металів і вугілля, так, як вода при таких умовах може розкластися на водень і кисень, які можуть утворити гримучий газ, або кисень може утворити з карбоном чадний газ.

Надзвичайно обережно необхідно підходити при використанні води для гасіння:

ü рідин, що мають питому густину, меншу за питому густину води – ці рідини водою розносяться на більшу площу, продовжуючи горіти, (гасити їх можна лише тонкорозпиленою водою);

ü пожеж пилоподібних матеріалів (їх теж можна гасити лише тонкорозпиленою водою, так як суцільний струмінь може підняти аерогель у повітря, перетворивши його на аерозоль і викликати вибух);

ü тліючих мас у закритих приміщеннях (внаслідок раптового випаровування великої кількості води і утворення великої кількості водяної пари можна отримати опіки);

ü рідин у резервуарах (суцільний струмінь води, потрапивши у розпечене середовище, випаровується з вибухом);

ü особливо обережно слід підходити до гасіння водою електричних мереж і електрообладнання. Краще всього їх знеструмити або вимкнути їх живлення. Лише при неможливості відключення живлення і відсутності інших засобів гасіння, виконуючи певні правила, для гасіння пожеж під напругою можна застосовувати воду. Необхідно враховувати, що чим довший струмінь води і чим менший його діаметр, тим більший його електричний опір, тобто тим менша його електропровідність. Тому, чим більший діаметр насадки ствола, тим більшою буде і безпечна відстань з якої можна гасити пожежу. Наприклад, при напрузі у мережі 110 В, застосовуючи ствол з насадкою діаметром 7 мм – гасити пожежу водою можна з відстані 0,5 м; для ствола з насадкою 30 мм – відстань має бути не менше 2 м. При напрузі 220 В і тих же діаметрах насадок – ці відстані збільшуються відповідно до 0,6 м і 2,6 м; а при напрузі у 6000 В (6 кВ) – до 2,5 і 12 м. Разом з тим, у будь-якому випадку пожежний ствол має бути заземленим.

Для модифікації тих чи інших вогнегасних та фізичних властивостей води, для покращання того чи іншого показника готуються водні розчини.

Для збільшення морозостійкості до води додають солі або органічні речовини, наприклад спирти. Найчастіше в якості добавок використовуються поташ (К₂СО₃), магній хлорид (МgС1₂), кальцій хлорид (СаС1₂), етиленгліколь (НОСН₂СН₂ОН). Зниження точки замерзання водного розчину залежить від природи добавки та її кількості.

Температура замерзання розчинів натрій хлориду (харчової солі, NaС1) становить: (–2) °С для 3% -ного; (–3) °С для 5% -ного; (–4) °С для 7% -ного і (–21) °С для 22% -ного розчину.

Температура замерзання розчинів кальцій хлориду (СаС1₂): (–2) °С для 5% -ного; (–15) °С для 20% -ного і до (–51) °С для 30% -ного розчину.

Температура замерзання сумішей води з етиловим спиртом:

ü –4 °С для 1 0% - ного;

ü –8 °С для 17% - ного;

ü –25 °С для 36% - ного;

ü –30°для 40% -ного;

ü –37 °С для 50% - ного;

ü –49 °С для 60% - ного вмісту спирту.

Температура замерзання сумішей води з етиленгліколем (1,2етан-діолом):

ü –4 °С для 10% -ного;

ü –10 °С для 26% -ного;

ü –20 °С для 36%-ного;

ü –30 °С для 46% -ного;

ü –40 °С для 53% -ного;

ü –50 °С для 58% -ного;

ü –60 °С для 63% -ного вмісту.

Застосування солей має і позитивні негативні наслідки. Добавка невеликих кількостей деяких солей (1 – 5%) за рахунок додаткового інгібуючого ефекту викликає зниження часу гасіння у два – три рази. Подальше збільшення концентрації солі ефекту не дає. Підвищення вогнегасної дії за рахунок добавок солей пояснюється їх інгібуючою дією (скоріше всього каталітичним впливом на реакцію обриву ланцюга при реалізації ланцюгового механізму горіння). З іншого боку, добавки солей і неіоногенних речовин підвищують вартість води як вогнегасного засобу. Крім того, більшість із цих добавок викликає корозію ємностей при зберіганні розчинів і обладнання.

Для збільшення проникання води, для того, щоб вона затримувалася на поверхнях, а не витікала з них без всякої користі до води додають змочувачі. Змочувачі – це речовини, які відносяться до поверхнево-активних. Найважливіша їх особливість – зниження поверхневого натягу води. Найпростіші змочувачі – поверхнево-активні речовини (ПАР) – сульфонали, сульфоноли НП1, НП-3, змочувачі ДБ, НБ, ОП-7, ОП-10, мило, пральні порошки і піноутворювачі (ПО). Крім того, використовують полімерні нейоногенні сполуки, переважно поліетиленгліколі

(поліоксиетилени) різного ступеню полімеризації. Застосування змочувачів ефективне тоді, коли розчин досягає поверхні, що горить. У зоні полум’я вода з розчину випаровується, тому при подачі розчину безпосередньо у полум’я – ніякого додаткового афекту від змочувача не спостерігається. Найбільший ефект досягається при гасінні бавовни в кіпах, сіна та соломи в стіжках, паперу і деревної тирси. Звичайна концентрація змочувача становить 0,5 – 2%.

Для зменшення розтікання у воду добавляють добавки, що підвищують її в’язкість (натрійкарбоксіметилцелюлоза).

Добавки змочувачів, як і добавки антифризів, збільшують вартість вогнегасних засобів. Більшість із них сприяє корозії, а деякі мають і токсичні властивості. Окрім того, вода зі змочувачами викликає великі опори в пожежних рукавах; з неї не можна отримати дрібно розпилені струмені; поверхні стають слизькими і утруднюється їх прибирання.

Механізм припинення горіння водою і водними розчинами, здебільшого полягає у зниженні в осередку горіння температури до такої, при якій подальше поширення горіння стає неможливим, тобто до 600–700 °С.