Огнетушащие вещества (средства) должны обладать высоким тушащим эффектом, т. е. малой огнетушащей концентрацией; быть доступными и дешевыми; не оказывать вредного воздействия на организм человека как при использовании, так и хранении; не вызывать повреждения технологического оборудования, приборов и т. д. [2].
Основным средством пожаротушения является вода.
Огнетушащая способность воды обусловливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т. е. срывом пламени охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обусловливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.
Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении воды нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении.
Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнетушащие свойства пены определяют ее кратностью — отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико-химических свойств оказывают влияние природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.
В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество. Применение химической пены в связи с высокой стоимостью и сложностью организации пожаротушения сокращается.
При тушении пожаров инертными газообразными разбавителями используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащее действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обусловливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Особое место среди огнетушащих составов занимает двуокись углерода (углекислый газ), которую применяют для тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей, электрооборудования и т. д.
Следует помнить, однако, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных металлов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ используют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.
Все описанные выше огнетушащие составы оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т. е. оказывают на них ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в пожаротушении нашли огнетушащие составы — ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).
Галоидоуглеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Огнетушащие свойства галоидированных углеводородов возрастают с увеличением молярной массы содержащегося в них галоида.
Наиболее широкое распространение для пожаротушения получили тетрафтордибромэтан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1), а также огнетушащие составы 3, 5, 7, 4НД, СЖБ, БФ (на основе бромистого этила).
В последнее время ограничивают применение составов на основе бромистого этила в связи с тем, что это вещество и его смеси с некоторыми другими веществами, используемыми в указанных выше составах, при определенных условиях могут сами гореть.
В последние годы в качестве средств тушения пожаров применяют порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т. е. способностью тушить любые материалы, в том числе нетушимые всеми другими средствами.
Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений.
Широко используют порошковые составы на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. Кроме того, для получения порошков используют фосфорноаммонийные соли, хлориды калия и натрия и др. По области применения эти составы подразделяют на порошки общего и специального назначения [4].
Первичные средства тушения пожаров.
Любой пожар легче ликвидировать в начальной стадии, приняв меры к его локализации, чтобы не допустить увеличения площади горения. Это во многом зависит от оснащения производственных помещений первичными средствами тушения пожара и умения работающих пользоваться ими. К первичным средствам тушения относят внутренние пожарные краны, огнетушители, песок, одеяла и кошмы, лопаты и совки, топоры и багры и т. д.
Наиболее распространены различные ручные огнетушители химические пенные ОХП-10 (старая маркировка ОП-5), воздушно-пенные (ОВП-5 и ОВП-10,01), газовые углекислотные (ОУ) и специальные: углекислотно-бромэтиловые (ОУБ) и порошковые (ОПС-10), а также передвижные огнетушители одно- и двухбаллонных: типов УП-Щ и УМ-2М.
Если перевернуть огнетушитель ОХП-10 вверх дном, то щелочная и кислотная части перемещаются, что приведет к выделению диоксида углерода и образованию пены, которая через впрыск 8 будет выброшена наружу. Вместимость огнетушителя 8,7 л, масса огнетушителя с зарядом 14,5 кг, длина струи 6 м, продолжительность действия 60 с.
Ручные воздушно-пенные огнетушители ОВП-5 и ОВП-10 заполнены 6 %-ным водным раствором пенообразователя ПО-1 и снабжены баллоном со сжатым диоксидом углерода. При введении в действие сжатый диоксид углерода выбрасывает раствор пенообразователя через насадок, образуя струю высокократной пены. Продолжительность действия огнетушителей составляет соответственно 20 и 45 с, дальность действия 4,5 м, кратность пены 65.
При тушении пожара струя пены должна быть направлена под пламя, в зону наиболее активного горения, начиная с краев с тем, чтобы постепенно покрыть пеной всю горящую поверхность. При тушении жидкостей в открытых сосудах струю пены следует направлять только на борт сосуда так, чтобы пена, стекая, покрывала всю горящую поверхность. Пенные огнетушители нельзя применять для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, а также веществ, воспламеняющихся при взаимодействии с водой. В этом, случае в качестве первичных средств тушения пожара применяют тазовые углекислотные огнетушители. Ручной углекислотный огнетушитель ОУ-5 или ОУ-8 представляет собой стальной баллон вместимостью соответственно 5 или 8л, в горловину которого; ввернут вентиль с выпускным штуцером, на который, надета сифонная трубка. Баллон заполнен сжиженным диоксидом углерода под давлением 7 МПа. При открывании вентиля сжиженный диоксид углерода выбрасывается: из баллона по сифонной трубке, испаряется, сильно охлаждается и поступает наружу в виде хлопьев снега. Длина струи составляет соответственно 2 и 3,5 м, продолжительность действия 35 и 40 с, масса заряженного огнетушителя 15 и 20,7 кг. Применяют также перевозимые углекислотные и специальные ручные огнетушители. К ним относится углекислотно-бромэтиловый огнетушитель типа ОУБ-7, в котором огнетушащим веществом является состав из 97 % этилбромида и 3 % сжиженного диоксида углерода. Его огнетушащее действие в 3,5 раза эффективнее углекислотного огнетушителя ОУ-8; применяют для тушения загораний на складах, в автомобилях, в зданиях сложного профиля, вычислительных центрах и т. д. Огнетушащий состав выбрасывается из огнетушителя в виде распыленного туманообразного облака сжатым воздухом под давлением 0,86 МПа через впрыск. Масса заряженного огнетушителя 11,6 кг, продолжительность действия 35 с. длина струи 3 - 4,5 м.
Для тушения небольших загораний щелочных металлов, кремний- и алюминийорганических соединений применяют ручной порошковый огнетушитель ОПС-10.
Для ликвидации небольших загораний, которые возникают при утечках через сальники, прокладки или уплотнения различных люков и лазов, применяют первичные средства тушения: асбестовые покрывала, войлочные одеяла, кошмы и т. п. [2].
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ №3
Условие:
Рассчитать амортизационную прокладку под вентилятор для защиты от вибрации. Полная толщина прокладок l = 10 cм. Прокладки квадратные. Вентилятор установлен на железобетонной плите. Определить частоту собственных колебаний вентилятора, представляет ли она опасность для человека, а также количество амортизирующих прокладок.
| № | Расчетное статическое напряжение в резине σ Н/см2 | Масса вентилятора, G, кг | Жесткость резины, К, Н/см |
| 2 | 32 | 3050 | 30500 |
Решение:
1. Расчетное статическое напряжение в резине.
2.