Огнетушащие порошки: виды, состав, преимущества, недостатки, утилизация, регенерация

К таким огнетушащим веществам, материалам относят смеси мелкоизмельченных, просеянных фракций различных минеральных солей с добавками, которые снижают образование комков, слеживание в единую массу в процессе хранения до момента использования. Огнегасящие порошки являются довольно универсальным средством по спектру применения.

Так, порошок огнетушащий АВСЕ, как видно из маркировки, предназначается для ликвидации очагов возгораний горючих веществ в виде твердых материалов, жидкостей, газов; пожаров электрооборудования, имеющего рабочее напряжение до 1 тыс. вольт.

Виды (типы) огнетушащих порошков

Техническая характеристика огнетушащего порошка, основанная на физически-химических свойствах, позволяют использовать его при изготовлении, производстве, снаряжении различных средств тушения пожаров:

• Переносных, передвижных порошковых огнетушителей, применяемых для защиты помещений производственных, складских объектов, общественных зданий, административных учреждений.
• Самосрабатывающих огнетушителей, как устанавливаемых внутри строительных, технологических отсеков, ниш; корпусов, шкафов электрического, коммутационного, управляющего электронного оборудования, так и забрасываемых вручную в очаг начинающегося пожара.

• В порошковых системах пожаротушения, предназначенных для ликвидации очагов возгораний на производственных, складских объектах защиты с высокой пожарной нагрузкой, состоящей из таких видов сырья, готовой продукции, установленного технологического, управляющего оборудования как, например, ЛВЖ, ГЖ, электрические установки, электронная аппаратура. Тушить их традиционными установками тушения пожаров – водяными, пенными невозможно, а газовыми – нецелесообразно по разным причинам; в т.ч. из-за высокой стоимости поставки, монтажа, технического сервиса.
• В специальных автомобилях порошкового пожаротушения.

Нормативные документы, а именно ГОСТ «порошки огнетушащие», которым однозначно можно называть ГОСТ Р 53280-2009 (часть 4 и часть 5), устанавливающие требования, методики испытания к огнегасящим порошкам общего и спецназначения соответственно, определяют два их вида:

• Огнетушащий порошок общего назначения, используется для ликвидации очагов возгораний классов А, В, С, Е, но не предназначен для подавления пожара класса D. Применяется путем создания облака порошка, окутывающего очаг пожара, т.е. объемным способом.
• Огнетушащий порошок спецназначения предназначен для использования в качестве огнегасящего агента в ручных переносных передвижных устройствах, стационарных системах пожаротушения исключительно металлов, их соединений; а также газов, горючих жидкостей, ЛВЖ; электрооборудования под напряжением. Такие специальные порошки, применяют поверхностным способом тушения пожара, изолируя горящую поверхность от контакта с кислородом.

Как в нормах, так и в пожарно-технической литературе встречаются также понятия огнетушащих порошков целевого, универсального назначения. По сути, такая градация лишь дублирует, использует названия двух типов порошков спецназначения, предназначенных для решения отдельных задач:

• Целевые – для ликвидации очагов возгораний активных металлов, их химических соединений.
• Универсальные – как для тушения металлов, так и горючего газа, жидкости; электрооборудования, включенного в сеть до 1 тыс. В.

Кроме этого ГОСТ, нормативные требования к сертификационным испытаниям, использованию огнетушащих порошков в составе различных устройств, изделий, оборудования установок, систем для локализации, ликвидации очагов возгораний веществ во всех агрегатных состояниях; электроустановок, изложены в таких документах:

• НПБ 170-98* – к составам общего, НПБ 174-98* – к порошкам спецназначения.
• ГОСТ Р 51091-97 – к параметрам порошковых установок тушения пожаров.
• ГОСТ Р 53286-2009 – к модулям порошкового пожаротушения как используемых автономно, так и в составе АУПТ.
• ГОСТ 4.107-83, устанавливающий номенклатуру показателей качества таких порошков, как серийной товарной продукции, включая огнетушащую способность, текучесть, способность к слеживанию, срок хранения; устойчивость к тряске, термическому и вибрационному воздействию.

Существует также разделение огнетушащих порошков на типы по тем классам пожара, которые они способны эффективно ликвидировать или локализовать, что выражается в различной товарной маркировке готовой продукции, выпускаемой компаниями изготовителями:

• АВСЕ – для ликвидации всех классов возгораний, включая горение, включенного в сеть электрооборудования.
• ВСЕ – для подавления очагов горения жидкостей, газообразных веществ, работающих электроустановок.
• ВС – для тушения ЛВ, ГЖ, горючих газов.
• АВС – то же, а также твердых сгораемых материалов, в т.ч. горючей упаковки.
• D – для тушения горящих металлов.

 Подробнее о классах пожара в энциклопедии: 

Класс пожара

Показатели качества огнетушащих порошков

Наряду с показателями, представленными в таблице, для порошков общего назначения и в зависимости от условий их применения могут устанавливаться и дру­гие дополнительные показатели, представленные ниже.

Показатели качества огнетушащих порошков специального назначения

По показателям качества огнетушащие порошки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.

Примечания:

1. Порошок универсальный предназначен для тушения металлов (их соединений), а также горючих жидкостей, газов, электроустановок под напряжением 1000 В.
2. Порошок целевой предназначен только для тушения металлов (их соединений).
3. Текучесть, кг/с, определяется по расходу порошка при истечении его из испытательного прибора под давлением рабочего газа.
4. Текучесть при массовой доле остатка в испытательном приборе (огнетушителе), %, определяется по остатку порошка в нем после испытаний.
5. Огнетушащая способность определяется по массе порошка на единицу открытой поверхности модельного очага пожара. В качестве горючего используются: порошок магния фрезерованный с содержанием основного компонента 98,5 % – класс пожара B1; металлический натрий с содержанием основного компонента 99,6 % – класс пожара D2; триизобутилалюминий (ТИБА) или его раствор в толуоле (содержание ТИБА – 40 % об. – класс пожара DЗ).

Огнетушащая способность (эффективность) порошка

Огнетушащие свойства порошка, согласно ГОСТ 53280, прежде всего характеризуются таким показателем, как огнетушащая способность. Этот государственный стандарт определяет ее количественным параметром веществ, применяемых методов, способов тушения пожаров, устройств, используемых для таких целей.

В нормах, например, в ГОСТ 53286 встречается и несколько иное, более конкретное определение огнетушащей способности порошков как возможности ликвидации модельных очагов пожара по площади и/или в объеме.

Для справки: модельным очагом считается пожар установленной, определенной формы, размеров.

 Подробнее отдельная статья: 

Модельный очаг пожара

Порошки, что предназначены для ликвидации пожаров класса А – должны тушить модельный очаг 1А; для классов В, С – очаг 55 В при расходе не больше 1 кг/м³.

Выбор конкретного вида, типа порошка для ликвидации пожаров по СП 9.13130.2009 прямо зависит от его огнетушащей способности:

• Пожар класса А – огнетушащий порошок типа АВСЕ.
• В, С – АВСЕ и ВСЕ.
• D – порошок спецназначения типа D.
• Е – АВСЕ.

Для обеспечения эффективности тушения твердых материалов, легких, щелочных металлов, их соединений, в т.ч. органических, используют порошки, предназначенные для спокойной подачи на горящую поверхность; для ликвидации горения жидкостей, газов – порошки объемного тушения.

К важным характеристикам, касающихся огнетушащей способности, эффективности использования порошков в устройствах, установках, системах локализации, ликвидации очагов пламени; при длительном хранении, в т.ч. как запаса для перезарядки огнетушителей, модулей пожаротушения, восполнения объема в установках также относят:

• Текучесть, что обеспечивает расход массы порошка через отверстия элементов оборудования пожаротушения под давлением выталкивающего агента в единицу времени. Это параметр не должен быть меньше 0,28 кг/с, а остаточная масса внутри устройства – огнетушителя, модуля, расходной емкости порошковой установки АУПТ не должна превысить 10% от начального веса огнетушащего вещества.
• Пробивное диэлектрическое напряжение, которым считается минимальное напряжение электрического тока, что приводит к пробою через диэлектрик; в данном случае, подаваемый на тушение порошок. Для порошков, предназначенных для подавления пожаров класса Е – в электроустановках, оно должно составлять не меньше 5 кВ.
• Кажущаяся плотность. Она определяется отношением массы порошка к объему, что он занимает. Этот показатель должен быть для неуплотненного порошка – не меньше 700 кг/м³, для уплотненного – не менее 1 тыс. кг/м³.
• Способность к отталкиванию воды определяют, как отсутствие впитывания капель воды в течение 2 часов.
• Склонность к поглощению влаги при длительных неблагоприятных условиях хранения – прирост массы порошка не больше 3 %.
• Массовую долю влаги, которая не должна превышать 0,35 %.
• Способность к слеживанию. Так называют физический процесс, что приводит к слипанию порошка в комки или сплошной массив, под любым внешним воздействием, включая перепады температуры, влажность воздушной среды. Общий вес комков, конгломератов порошка не должна быть больше 2 % от всей массы.
• Срок сохранности, определяемый календарной продолжительностью хранения в заводской упаковке без изменения параметров качества, что указаны в нормах, сопроводительной технической документации компании производителя; но не меньше 5 лет.

На огнетушащую способность смесей общего назначения сильно влияет размер частиц. Чем тоньше помол огнетушащего вещества, тем выше его эффективность, для специальных порошков такой зависимости не существует.

При расчете необходимого количества огнетушителей, снаряженных порошком, показателем огнетушащей способности принимают его массу, требуемую для подавления единицы S поверхности, что горит открытым пламенем; или всего очага пожара, что принят нормами модельным.

Говоря в общем об огнетушащей способности, следует отметить, что порошки являются универсальным эффективным средством тушения всех видов пожаров, а для класса D – единственным; что делает в ряде случаев их использование незаменимым не только в цехах промышленных производств, но и на объектах инженерной инфраструктуры, складского, общественного назначения, транспорте.

Недостатки и преимущества огнетушащих порошков

Несмотря на универсальность, востребованность этого вида огнетушащих веществ при его использовании был выявлен ряд недостатков:

• Невозможность использования порошковых огнетушителей, автоматических установок, автономных модулей для подавления возгораний некоторых видов дорогостоящей электронной аппаратуры, электрооборудования, которые могут выйти из строя, быть серьезно повреждены из-за попадания мельчайших частиц огнегасящего агента внутрь корпусов, шкафов, что вызывает короткое замыкание контактных элементов, изделий, устройств.
• Порошковые системы тушения требуют предварительной эвакуации сменного персонала, посетителей, зрителей, покупателей из защищаемых помещений, что приводит к удорожанию комплекта оборудования, включения в него элементов СОУЭ; к организационным сложностям по безопасному выводу людей из зданий.
• Порошковые переносные, передвижные огнетушители следует использовать на открытом воздухе, например, для тушения моторных отсеков различных транспортных средств, в цехах промышленных предприятий, складских комплексах; не рекомендовано использовать их для защиты помещений с объемом меньше 40 м³ из-за резкого ухудшения видимости, негативного воздействия для дыхания людей.
• Огнетушащие порошки в отличие от воды, пены, хладонов, углекислоты, используемых в водяных, воздушно-пенных, хладоновых, углекислотных огнетушителях, и в аналогичных им системах АУПТ, не охлаждают строительные конструкции зданий, корпуса технологического оборудования, нагретые в ходе процесса горения, развития очага пожара, что часто приводит к повторным возгораниям.
• Это требует дополнительного вмешательства сотрудников пожарных подразделений, членов ДПД для окончательной ликвидации огня; или создания, установки комбинированных систем пожаротушения, последовательно использующих огнегасящие порошки, газы, пену, тонкораспыленную воду.
• Использование порошкового пожаротушения исключает использование систем дымоудаления, что затрудняет эвакуацию людей из защищаемых помещений.

В целом проблемы при использовании порошкового способа тушения пожара: практически полная потеря видимости, следовательно, невозможность нахождения эвакуационных путей, выходов; трудности с дыханием в помещениях, наполненных взвесью мельчайших частиц огнетушащего вещества в воздухе; неизбежная паника.

Все это нормативно исключает использование порошковых АУПТ на объектах – в помещениях, зданиях, их пожарных отсеках, из которых невозможна эвакуация до автоматического пуска установок; или в них находится по штатному расписанию, расчетным данным больше 50 человек.

Тем не менее эти минусы не умаляют преимущества использования огнетушащих порошков:

• Возможность тушения всех классов пожаров, что невозможно при использовании других огнегасящих веществ.
• Использование порошковых устройств в неотапливаемых помещениях, на различных транспортных средствах в условиях резких перепадов температуры воздуха, что действительно важно в условиях жесткого климата на большей части территории России.
• Большой срок эксплуатации порошковых устройств до перезарядки, что сокращает расходы заказчиков, покупателей такого вида оборудования.

Баланс плюсов и минусов огнетушащих порошков при их правильном использовании на практике явно склоняется в пользу преимуществ их применения.

Состав огнетушащего порошка

Он состоит из следующих компонентов: негорючей основы, составляющей до 95% массы; добавок – антиоксидантов, гидрофобизаторов, депрессантов, других целевых добавок, используемых в огнетушащих порошках общего, спецназначения.

Для негорючей основы используют тонкомолотые бикарбонаты, хлориды щелочных металлов, фосфорно-аммонийные соли, сульфаты, окись алюминия; силикагель с наполнением его внутренней структуры хладонами.

Согласно ГОСТ 53280-2009 минеральные компоненты, специальные добавки, входящие в рецептуру огнетушащих порошков, должны соответствовать с отклонениями не больше 5–10% от массового состава по техническим условиям компаний производителей. При этом не допускается совместное использование в одном составе бикарбонатов, фосфорно-аммониевых солей; необходимо указывать содержание хлоридов при их использовании в рецептуре.

Все производимые в России, поставляемые из-за рубежа огнетушащие порошки подлежат проведению сертификационных испытаний для установки их соответствия нормам, утвержденным техническим условиям производителя.

Утилизация огнетушащих порошков

Сроки службы (годности) огнетушителей, в которых в качестве огнегасящего вещества используется порошок, составляют:

• При нормальных условиях содержания в теплых, а также неотапливаемых помещениях – раз в 5 лет.
• При эксплуатации на различных транспортных средствах – в кабинах, багажниках, кузовах легковых, грузовых автомашин; специальной дорожной, погрузочной техники; на подвижном железнодорожном составе; речных, морских судах – раз в два года.

Списание и утилизация огнетушителей, снаряженных огнетушащим порошком, имеет свою специфику. Их проводят в соответствии с требованиями СП 9.13130-2009, что подразумевает не сбрасывание списанного огнетушащего порошка на свалку, сброса, смыва в канализацию; а использование вторсырьем для производства удобрений, моющих средств, нейтрализующих агентов для кислой среды в промышленных сточных водах.

Регенерация огнетушащих порошков

Если испытание огнетушителей или проверка огнетушащих, эксплуатационных свойств порошка, используемого для зарядки автоматических, автономных установок подавления пожаров, показало, что он не соответствует техническим условиям, изложенным в сопроводительной технической документации; то при накоплении соответствующего значительного объема, непригодного к дальнейшему использованию, огнегасящего средства, он может быть не утилизирован, а направлен на регенерацию на заводы компаний производителей.

Заключение на огнетушащий порошок, прошедший регенерацию, т.е. полное восстановление своих свойств, служит основанием для его использования в качестве зарядов для огнетушителей, модулей, установок тушения огня.

Марки огнетушащих порошков

Наиболее широко распространены порошки на основе бикарбоната натрия и фосфорно-аммонийных солей. В России налажен выпуск порошков для тушения пожаров всех классов. Как следует из таблицы, каждый порошок имеет определенную область применения. Предпочтение, естественно, отдается порошкам общего назначения, как наиболее востребованным на практике. Например, порошки класса АВС на фосфорно-аммонийной основе, которые имеют широкий диапазон применения, прежде всего эффективны при ликвидации пожаров класса А1. Они, кроме способности тушить пламя в газовой фазе, обладают свойством плавиться в пламени и растекаться по горящей поверхности твердых материалов, образуя сплошную защитную пленку, надежно изолируя поверхность от доступа воздуха. Для тушения жидкостей и газов более эффективны порошки на основе бикарбоната натрия и хлорида калия.

Более подробно остановимся на характеристиках достаточно нового огнетушащего порошка «Иркут», приобрести который можно у ООО «Всероссийское добровольное пожарное общество» (г. Омск).

Этот порошок предназначен для тушения пожаров классов во всех климатических зонах при температуре окружающей среды от минус 50 °С до плюс 50 °С, в составе всех средств порошкового пожаротушения и от минус 60 °С до плюс 90 °С.