Компрессионная пена для пожаротушения: свойства и принцип действия

Компрессионная пена – это огнетушащее вещество, получаемое в установке пожаротушения путём принудительного вспенивания сжатым воздухом раствора, состоящего из воды и небольшого количества пенообразователя. Все ингредиенты дозируются в строго определённых пропорциях. На вид компрессионная пена представляет собой однородную структуру белого цвета, состоящую из мелких пузырьков одинакового размера. Подача сжатого воздуха осуществляется воздушным компрессором или из заранее заправленных баллонов. Готовая компрессионная пена подаётся по напорным пожарным рукавам диаметром 38 или 51 мм под рабочим давлением 7÷10 кгс/см².

Физические параметры компрессионной пены и, соответственно, огнетушащие свойства пены – изменяются посредством изменения соотношения ингредиентов. Может вырабатываться «сырая» (тяжёлая) пена с соотношением от 1:5 (вода : воздух) и «сухая» (лёгкая) пена с соотношением до 1:20 (вода : воздух).

Принцип действия

Каждый пузырь компрессионной пены имеет высокую связь с соседними пузырьками, образуя в совокупности тонкое плотное пенное покрытие, обладающее недоступным воде свойством обволакивания горящей поверхности.

Толщина пенного покрытия – 1÷2 сантиметра.

Изолируя горючий материал от поступления кислорода воздуха компрессионная пена моментально прекращает горение.

Быстрое охлаждение обусловлено многократной интенсификацией процессов теплообмена между горящей поверхностью и водой, содержащейся в стенках воздушного пузыря, за счёт значительного увеличения площади полезного контакта.

 Для примера, по технологии NATISK – 1 капля воды преобразуется в 5÷15 пузырьков компрессионной пены. 

Задерживание пены на поверхностях обеспечивает полноценное использование огнетушащего вещества. Что невозможно при обычном тушении, когда большие объёмы воды стекают мимо, не выполняя полезной работы.

Часть компрессионной пены, разрушенная при непосредственном контакте с огнём, переходит сначала в пар, а затем – в воду, которая благодаря наличию в составе смачивающих добавок, проникает в поры и трещины горящей поверхности, тем самым смачивая её, предотвращая тление и повторное возгорание.

Таким образом, осуществляется воздействие NATISK на все 3 стороны так называемого «треугольника огня».

Область применения

Компрессионная пена по диапазону применения значительно превышает наиболее распространённые и традиционно используемые российской пожарной охраной огнетушащие вещества: воду, воздушно-механическую пену (низкой, средней кратности).

Компрессионная пена успешно используется для тушения пожаров:

• класса А – древесина, бумага, уголь, текстиль, каучук, пластмассы;
• класса В – бензин, другие нефтепродукты, парафины.

Установка тушения NATISK

NATISK – это установка ПОСТОЯННОГО ПРИМЕНЕНИЯ!

Оптимален при тушении квартир, коттеджей, промышленных объектов, автотранспорта, садовых участков, сельских построек, лесных массивов и т.д.

Идеально приспособлен к сложившейся инфраструктуре пожарной охраны России и не требует особых условий для успешной эксплуатации.

NATISK может эксплуатироваться пожарными подразделениями любого подчинения и юрисдикции:

• федеральными;
• областными (краевыми, республиканскими);
• муниципальными;
• частными;
• добровольными.

Сравнение в тушении водой и компрессионной пеной NATISK

Эффективность тушения водой в обычных условиях – ориентировочно 10 %, в лесу – не более 5 %.

Такой низкий уровень КПД обусловлен физическими свойствами самого распространённого огнетушащего вещества.

Вода, обладая отличными теплоёмкостными характеристиками, не может их реализовать в полной мере, так как благодаря силам поверхностного натяжения, собирается в капли и стекает без выполнения полезной работы.

Компенсировать низкий КПД воды возможно только за счёт увеличения объёма её подачи (увеличения интенсивности подачи), что ведёт к отрицательным последствиям:

• РИСК НЕХВАТКИ вывозимого запаса воды и, как следствие, НЕВЫПОЛНЕНИЕ ОСНОВНОЙ ЗАДАЧИ;
• ПОТЕРЯ ВРЕМЕНИ на дозаправку пожарного автомобиля ВО ВРЕМЯ ПОЖАРА;
• РИСК СОТРУДНИКОВ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ, имеющих в руках недостаточно эффективный арсенал;
• УВЕЛИЧЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПРИБЫТИЯ К МЕСТУ ПОЖАРА (ВЫЗОВА) пожарного автомобиля тяжёлого класса;
• НИЗКИЕ МАНЁВРЕННЫЕ КАЧЕСТВА пожарного автомобиля, т.к. применена тяжёлая габаритная техника в качестве базового шасси;
• ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ при обслуживании тяжёлой техники;
• ОСТАВЛЕНИЕ БЕЗ ПРИКРЫТИЯ других объектов гарнизона в случае привлечения на тушение крупного пожара сил и средств по повышенному номеру вызова (рангу пожара);
• УВЕЛИЧЕНИЕ ПРЯМОГО УЩЕРБА от пожара вследствие затягивания его ликвидации;
• УВЕЛИЧЕНИЕ ВТОРИЧНОГО УЩЕРБА от тушения пожаров из-за значительных проливов воды.

Эффективность тушения компрессионной пеной NATISK – ориентировочно 80 % !!!

Ни один из применяемых в настоящее время в российской пожарной охране способов тушения не обеспечивает такой же высокий уровень эффективности.

Результативность компрессионной пены позволяет:

• моментально сбить основное пламя;
• резко снизить температурное воздействие;
• быстро и безопасно продвигаться ствольщику на решающем направлении;
• значительно сократить время подачи первого ствола до этапа полной ликвидации горения;
• значительно сократить расход воды;
• значительно снизить риск невыполнения основной задачи;
• предотвратить тление и повторное возгорание;
• значительно снизить прямой ущерб от пожара за счёт быстроты тушения;
• значительно снизить вторичный ущерб от тушения пожаров (нет проливов воды !!!);
• сократить время прибытия к месту пожара (вызова) за счёт применения более лёгких автомобилей;
• свободно маневрировать в условиях ограниченного пространства при применении менее габаритных автомобилей;
• многократно увеличить эффективность тяжёлых автомобилей при необходимости их эксплуатации;
• снизить эксплуатационные расходы за счёт применения менее тяжёлой техники.

Полезные свойства

1) Низкая теплопроводность за счёт содержащегося в пузырьках воздуха.

Нанесение защитного покрытия компрессионной пеной NATISK на перекрытие и стены горящего помещения изолирует соседние и вышележащие этажи от проникновения высоких температур (загорание, урон помещению или имуществу, опасность для жизни или здоровья людей).

Данный манёвр применяется также для защиты междуэтажных перекрытий от деформации и обрушений, которые могут возникать вследствие выделения большого количества тепла при тушении пожаров (предотвращение «эффекта русской бани»).

Для защиты зданий, находящихся рядом с очагом пожара наносится оперативное защитное покрытие компрессионной пеной NATISK. Оперативное защитное покрытие предотвращает увеличение размеров пожара, обусловленное порывами ветра. Данное свойство особенно актуально для тушения пожаров в условиях плотной сельской застройки, а также в лесных массивах.

Обновление оперативного защитного покрытия, разрушенного в результате контакта с огнём, производится предельно экономно, так как динамика деформации пенного слоя легко наблюдаема и позволяет обученному ствольщику производить своевременные предупредительные действия.

2) Компрессионная пена NATISK обладает высочайшей устойчивостью к промерзанию.

При воздействии низких температур компрессионная пена NATISK промерзает по диаметру напорного пожарного рукава на глубину 7 ÷ 10 мм. Замёрзший слой образует настовую корочку, обладающую отличным теплоизолирующим эффектом, в результате чего значительно увеличивается время на дальнейшее промерзание сердцевины рукава.

Таким образом, напорный пожарный рукав диаметром 38 мм, лежащий на асфальте при температуре – 19 ⁰С в течение 30 минут, восстанавливает работоспособность без дополнительных действий. Достаточно открыть подачу компрессионной пены в обычном режиме. Замёрзший слой пены разрушается и ликвидируется через открытый ручной ствол.

Для того, чтобы быстро восстановить работу полностью промёрзшего рукава необходимо деформировать структуру замёрзшей пены путём протаптывания рукава и дальнейшей подачи компрессионной пены через ручной пожарный ствол.

Климатические испытания подтверждают возможность оперативного восстановления напорного пожарного рукава диаметром 38 мм после нахождения его в течение 3 часов при температуре окружающей среды – 19 ⁰С.

В случае применения напорного пожарного рукава диаметром 51 мм – скорость промерзания снижается ориентировочно в 1,5 раза.

3) Низкий вес компрессионной пены NATISK.

Напорный пожарный рукав диаметром 38 мм, наполненный компрессионной пеной NATISK (например, с кратностью 1 : 8), весит 10,5 кг.

Для сравнения: наиболее часто применяемый латексированный напорный пожарный рукав диаметром 51 мм, наполненный водой, весит 50,1 кг.

Низкий вес напорного пожарного рукава с компрессионной пеной NATISK позволяет ствольщику быстро маневрировать, выбирая наилучшую позицию для атаки на огонь и не затрачивая при этом больших мышечных усилий.

Данное качество особо востребовано при тушении широкого фронта пожаров, в том числе лесных.

Лёгкость компрессионной пеной NATISK позволяет в случае необходимости поднять рукавную линию по внешней стороне зданий, что существенно сокращает время на прокладку рукавной линии.

Высота подачи компрессионной пеной NATISK по рукавной линии и сухотрубам может достигать 250 метров при рабочем давлении 7 ÷ 10 кгс/см² !!! Данная возможность обусловлена значительной разницей в весе пенного и водяного столба.

4) Небольшое количество воды в компрессионной пене NATISK и быстрый сбив пламени значительно снижают парообразование, что существенно улучшает видимость при тушении, повышает точность тушения и снижает риск ожоговых и механических травм пожарных.

5) При тушении компрессионной пеной NATISK отсутствуют характерные проливы воды, которые в холодное время года замерзают, становясь травмоопасными для пожарных и препятствуя перемещениям автотехники. Объект, потушенный в холодное время года компрессионной пеной NATISK, не превращается в глыбу льда, оттаивание которой возможно только в более тёплое время года. Замёрзшая компрессионная пена легко счищается скребком, что значительно снижает вторичный ущерб от пожара.