Средства тушения пожара: виды и классификация

Средства тушения пожара – это вещества и пожарная техника, способные прекратить процесс горения различных веществ и материалов.

В качестве огнетушащих средств используются:

• вода и водные растворы некоторых солей, а также вода со смачивателями и другими добавками;
• водопенные растворы;
• инертные разбавители;
• хладоны;
• комбинированные составы;
• порошки;
• аэрозольные составы.

Выбор огнетушащего средства определяется условиями возникновения и развития пожара и типом горючего вещества. При выборе средств тушения пожара необходимо учитывать эффективность тушения того или иного горючего материала (вещества), возможную порчу материальных ценностей.

Кроме самих огнетушащих веществ для борьбы с огнем используется широкий спектр технических средств, разработанных как для защиты зданий, строений, сооружений, так и для доставки необходимого специального оборудования, инструмента, средств защиты; боевых расчетов пожарных подразделений.

Основные технические средства тушения – это стационарные системы пожаротушения, смонтированные внутри зданий, технологических, общественных сооружений; первичные средства, включающие в себя все виды ручных или мобильных огнетушителей, пожарного инвентаря; ПК с комплектами рукавных линий, установленные на сетях внутреннего противопожарного водопровода.

В случаях, когда с пожаром не смогли справиться самостоятельно с помощью всех этих средств для борьбы с огнем, то на помощь, как и всегда, приходят боевые расчеты пожарных подразделений, имеющие на вооружении мобильные средства для тушения пожаров и эвакуации людей; экипировку, средства защиты и огромный опыт.

История

Успехи, достигнутые наукой в XVIII в., оказали огромное влияние на развитие средств пожаротушения. В XIX – начале XX вв. создаются принципиально новые составы, намного превосходящие по эффективности воду. Большинство из них было разработано в России. В 1815 году русский ученый С.П. Власов подает министру народного просвещения России графу Разумовскому три докладные записки, в которых рассматривались новые огнетушащие составы. В первой из них он предлагает использовать в борьбе с огнем отходы мыловаренных заводов как активные реагенты. По его мнению, этот способ «относительно издержек малозначащ и состоит главнейше в перемене воды на жидкость, нарочно для сего намерения долженствующую быть из известных мне веществ составляемых». Основная мысль второй докладной заключалась в том, что при тушении пожара по предлагаемому способу происходит «воспрепятствование прикосновения воздуха к горящему телу». В этом же документе автор предлагает для тушения использовать более дешевую и эффективную смесь из раствора квасцов и обыкновенного поташа в воде. Первый состав Власова – растворы хлористого и сернокислого калия и сульфата железа. Сернистые соли железа и щелочных металлов, впервые предложенные ученым, используются при тушении пожаров в качестве составных частей огнетушащих смесей и в наши дни. Второй состав содержал кислотную и щелочную составляющие, а третий – суспензию железного купороса и извести, которые предварительно подвергались мелкому помолу.

Какова же судьба докладных записок Власова? Адресованы они были министру народного просвещения графу Разумовскому, который, в свою очередь, доносил по их поводу императору Александру I:

Не стало «благоугодно», и интересное предложение так и осталось нереализованным.

Новый метод русского ученого был прежде всего результатом его передовых взглядов на сам процесс горения и, как следствие, правильной постановки задачи: предотвратить или затруднить доступ кислорода к горящему очагу. Такая формулировка в технической литературе появилась значительно позже. Исследования Власова предвосхитили путь, по которому в дальнейшем пошли пожарные специалисты различных стран.

В 1819 году русский ученый П. Шумлянский в своем труде «Дополнения к сочинению о способах против пожаров» впервые сформулировал идею о тушении с помощью инертных газов. «…Потребно следовательно иметь всегда в готовности состав, – писал он, – из коего могли бы мы по востребованию в том месте, где огонь открылся, произвести обильные тучи дыма и их по возможности не выпустить на самое короткое время…». А вот и рецепт первого такого состава: «самого низкого пороха мякоть, простая глина и вода в известной пропорции соединенные».

Процесс образования большой концентрации дыма в зоне горения привлек внимание и самого эрцгерцога австрийского Карла. Он организовал проведение сравнительных испытаний тушения огня водой и дымом, выделяемым при горении рубленой соломы. Преимущество использования дыма Карл увидел в том, что предметы после ликвидации загорания оставались целыми, а не залитыми водой, как обычно. Поэтому на основании проведенных опытов для предотвращения потери важных бумаг, хранившихся в железных ящиках, и при пожарах превращавших в уголь их содержимое, Карл приказал посыпать помещения, где стояли сейфы с важными бумагами, слоем рубленой соломы.

Спустя почти 70 лет после опытов Шумлянского другой русский ученый М. Колесник-Кулевич дает научное обоснование метода газового тушения. Он приходит к выводу, что «для тушения пламени вещество должно быть газообразным или легко переходящим в газы». В качестве одного из них он рассмотрел двуокись углерода. Имя этого ученого также связано и с научным обоснованием применения порошковых составов.

Вместе с созданием новых огнетушащих смесей изыскивались и новые формы их упаковки. Появляются огнетушащие коробки, глиняные бомбы, гранаты, различные патроны. Огнетушительные коробки, изобретенные в 1846 году горным инженером Кюном из Саксонии, начинялись смесью серы (66 процентов), селитры (30 процентов) и угля (4 процента). При сгорании смеси выделялись газы, препятствующие развитию пламени. Техника применения была проста – коробки бросали в горящее помещение и плотно закрывали дверь. Таким способом рекомендовалось тушить огонь в хранилищах легковоспламеняющихся жидкостей, таких, как керосин, спирт и другие. В инструкциях особенно подчеркивалось, что в случае притока в помещение воздуха бросать коробки туда нецелесообразно. Гранаты изготавливались в виде сосудов из тонкого стекла и наполнялись растворами различных солей. Впервые они появились в 1871 году в Америке, а затем в Англии, Франции и Германии. Составы растворов везде были разные. Емкость шаровидных гранат и бомб не превышала 0,5-1,5 л. Предприимчивые американцы благодаря рекламе сбывали огромные партии таких гранат. Их можно было увидеть повсюду. Но неосторожное обращение с ними приносило больше вреда, чем пользы. Разлетающиеся при разрыве осколки могли поразить и рядом стоящих людей. Осторожность требовалась при их перевозке и хранении. Употреблять гранаты рекомендовалось только в небольших помещениях. А главное, надо было точно попасть в очаг пожара, иначе содержимое гранаты не оказывало на огонь никакого воздействия.

Однако, как отмечалось в печати тех лет, ковш обыкновенной воды, выплеснутой на пламя, оказывался более эффективным. Разрекламированные гранаты, по утверждению специалистов, «…годились на все, что угодно, но не для тушения пожаров». Кое-где полиция даже препятствовала их продаже. Кстати сказать, были попытки вместо стекла в качестве оболочки использовать резину, но эта идея не была доведена до промышленного применения. Среди метательных средств лучшими считались коробки или патроны Бухера, содержащие серу (36 процентов), селитру (59 процентов) и уголь (3 процента). Сюда же добавляли окись железа (1,25 процента).

Наряду с метательными устройствами в практике пожаротушения использовались и ведра особой формы, к которым в отдельных случаях придавался химический заряд. Эти емкости имели пирамидальную или конусообразную форму, а химический заряд в момент их применения опускался через проем в боковой стенке.

Одновременно с появлением ручных огнетушителей стали создаваться целые пожарные отряды или дружины самокатчиков, основным вооружением которых были огнетушители. По сигналу тревоги они целым отрядом выезжали на велосипедах к месту пожара. Одним огнетушителем емкостью до трех литров можно было ликвидировать огонь на деревянных конструкциях площадью в 2000 квадратных сантиметров. Для керосина эта величина составляла 350 квадратных сантиметров.

13 ноября 1863 года Российским патентным ведомством Д. Ляпунову была выдана первая привилегия на огнегасительный состав. Это был порошок, составленный из 5 частей нашатыря, 12 – поваренной соли и 3 – очищенного поташа. Такую смесь необходимо было растворять в воде, а затем насосом подавать в очаг пожара. Санкт-Петербургский брандмайор дал положительное заключение на новый порошковый состав.

Спустя десятилетие после выдачи первой привилегии количество патентованных средств резко возрастает. Предприимчивые иностранцы старались получить привилегии на свои составы в России и открыть здесь собственное производство, наживая на этом огромные барыши. Одним из таких предпринимателей был германский промышленник Шлиппе. В 1880 году он получил привилегию на огнетушительный состав для патрона, состоящий из сернокислого натрия и натриевых квасцов. Выступая на химической секции Первого съезда русских деятелей по пожарному делу в июне 1892 года, А.Н. Кюн специально отметил, что цена этих патронов довольно высока. В конце прошлого века в России реализуется идея порошкового пожаротушения. Созданный Н.Б. Шефталем взрывной огнетушитель «Пожарогаз» заполнялся двууглекислой содой, квасцами или сернокислым аммонием с примесью к ним до 10 процентов инфузорной земли и такого же количества асбестовых очесов. Выпускался такой огнетушитель весом 4, 6 и 8 кг. Взрыв пороха наступал через 12-15 сек. после воспламенения бикфордова шнура, причем через каждые 3-4 сек. взрывались соединенные со шнуром хлопушки, предупреждавшие о скором наступлении взрыва.

Особую тревогу у пожарных вызывали загорания нефтепродуктов. Люди оказывались бессильными перед морем образующегося огня и старались лишь обеспечить защиту соседних строений и резервуаров. Тушить такое пламя было нечем. В 1899 году к решению этой проблемы приступил А.Г. Лоран.

Открытие Лорана имело огромное значение для всего мира. Широкое распространение химической и воздушно-механической пены как средства для тушения пожаров горючих жидкостей, стало возможным лишь благодаря изобретению нашего соотечественника.

Не менее важным было и изобретение русского инженера И.А. Вермишева. Во время пожара на Бакинских нефтепромыслах в 1893 году он обнаружил, что в локализованном амбаре с нефтью произошло необычное явление – на поверхности горящей нефти вдруг местами начали лопаться огромные шары пара. Через несколько минут вся горевшая масса запенилась, перелилась через края амбара и потухла. Вермишев объяснил это явление кипением дождевой воды, за многие годы собравшейся на дне амбара. Это навело его на мысль использовать кипящую воду для тушения нефтепродуктов. Однако местные техники не поддержали Вермишева, решив, что суть заключается не в кипящей воде, а в паре, огнетушащие свойства которого давно известны. Не обратило внимание на это явление и Русское техническое общество, куда обратился автор. Несмотря на это, в 1896 году Вермишев успешно использует кипящую воду для тушения пожара в Одесском порту. После этого изобретатель вновь настаивает на мнении, что “огнегасительная сила капли воды проявляется только в момент кипения”. Создается комиссия, проводятся сравнительные испытания тушения паром и кипящей водой, наглядно показавшие преимущество последней.

Однако дальше этого дело, к сожалению, не пошло. В 1900 году Вермишев обращается к Д.И. Менделееву с просьбой подвергнуть критике предложенный способ тушения пожара и высказать свое мнение. Выдающийся ученый заинтересовался предложением инженера и после проведения проверочных опытов пришел к заключению, что в основе способа «лежит правильная идея», а для внедрения надо провести крупномасштабные опыты. Менделеев дает автору рекомендательное письмо к Санкт-Петербургскому брандмайору, а затем и к вице-председателю Императорского пожарного общества. Технический отдел общества 4 ноября 1900 года организовал сравнительные опыты по тушению нефти. В три ямы залили по 70 пудов нефти. Обыкновенной водой разгоревшаяся нефть была потушена за 30 сек., струей кипящей воды (от парового котла) – за 10 сек., а пульверизированной (распыленной)струей из брандспойта «Победа» – за 10 сек. При повторном испытании распыленной водой удалось потушить нефть за 7 сек. Расход воды для тушения пламени при использовании этого способа сокращался на треть.

Выступая на заседании химического отдела Российского технического общества 26 марта 1903 года Н.А. Вермишев сказал:

Техническая реализация этой идеи тормозилась отсутствием надежного способа получения распыленной воды. Большой вклад в решение этой проблемы внесли работы русского исследователя из Санкт-Петербурга Ф.И. Шидловского. Проведенные им исследования показали, что наиболее приемлемый результат может быть получен при использовании распылителей, в основу которых положена идея турбины. Тонкая струя воды под давлением 5-6 атм., ударяясь в наклонные плоскости, приводит их во вращение. При этом сама вода превращается в тончайшую пыль, которая рассеивается в окружающее пространство за счет центробежной силы.

Простейшие средства

Огнетушащие средства

Средства тушения пожаров могут использовать в качестве огнетушащих веществ различные негорючие, инертные вещества, материалы, их композиции – составы, смеси; предназначаться для различных способов тушения в зависимости от классификации пожаров согласно ст. 7 ФЗ-123. Именно классы пожаров, т.е. виды горючих веществ – сырья, продуктов технологической переработки, товарной продукции, оборудования, обстановки, имущества, составляющей пожарную нагрузку помещений производственных, складских, административных, общественных зданий или сооружений, определяют необходимость использования тех или иных конкретных огнетушащих средств или их комбинаций.

Вода – наиболее распространенное средство тушения, она обладает высокой удельной теплоемкостью и большой скрытой теплотой парообразования, химической инертностью к большинству веществ и материалов, низкой стоимостью и доступностью. Основные недостатки воды как огнетушащего средства – это высокая электропроводность, низкая смачивающая способность, недостаточная адгезия к объекту тушения. Основной механизм тушения – охлаждение горючего, разбавление паров горючего водяным паром. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) (смачиватели) повышают ее проникающую (смачивающую) способность, добавки к воде полимеров, неорганических солей, антифризов повышают ее эффективность.

Воздушно-механическая пена представляет собой коллоидную систему, состоящую из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Пены характеризуются агрегативной и термодинамической неустойчивостью. Поскольку вода имеет большое поверхностное натяжение, для получения пены в систему вводят добавки, понижающие поверхностное натяжение воды. В качестве добавок, называемых пенообразователями и пенопорошками, применяют некоторые природные (содержащие белок) и синтетические (сульфокислоты, их соли и т.д.) ПАВ. Пены применяют, в первую очередь, для тушения нефтепродуктов, а также твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой.

Огнетушащие порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками. Основой для огнетушащих порошков являются фосфорноаммониевые соли (моно-, диаммо- нийфосфаты, аммофос), карбонаты, бикарбонаты натрия и калия, хлоридьи калия и натрия.

Огнетушащие аэрозоли – это твердотопливные составы, содержащие рецептурные композиции, основой которых являются геторогенные конденсированные смеси кислородосодержащих и горючих компонентов с добавками (или без них) целевых и технологических компонентов. Огнетушащий аэрозоль образуется в результате химической реакции горения твердотопливного состава. Огнетушащий аэрозольный состав включает в себя твердые частицы солей и окислов щелочных и щелочноземельных металлов микронного размера.

Инертные разбавители – сжатые газы (азот, аргон, азот их смеси), диоксид углерода, хладоны (227еа, 125, 318Ц и др.).

Ингибиторы – это вещества, тормозящие процесс горения. Ингибиторы могут находиться как в жидкой, так и газообразной фазе. Эти вещества состоят из галогенопроизводных предельных углеводородов, в которых атомы водорода замещены полностью или частично атомами галогенов (бром, фтор, хлор, йод). Из подобных галоидоорганических соединений до недавнего времени наиболее широко применялись трифторбромметан, дифторхлорбромметан, дибромдифторметан. Но бромсодержащие хладоны оказывают разрушающее действие на озоновый слой земли и поэтому их производство запрещено.

Каждое огнетушащее вещество имеет свою область применения. Они используются в качестве зарядов для переносных или передвижных огнетушителей, модульных, автономных, стационарных систем АУПТ.

Для того, чтобы огнетушащие вещества в корпусах этих видов противопожарного оборудования были в требуемом нормами, технической документацией компаний производителей количествах, под необходимым давлением, не слеживались, не меняли свой химический состав требуется регулярная перезарядка огнетушителей, техническое обслуживание специализированными предприятиями организациями, имеющими лицензии МЧС России на право оказания таких услуг.

Установки пожаротушения

Они бывают как разных видов в зависимости от огнетушащих веществ, составов или смесей, используемых в них; так и от способа пуска в действие, который может быть ручным, дистанционным или полностью автоматическим, инициируемым устройствами контроля/управления пожаротушением после срабатывания датчиков дыма, газовых, тепловых или комбинированных пожарных извещателей.

Существуют следующие виды установок пожаротушения – водяные со спринклерными или дренчерными оросителями, системы тушения тонкораспыленной водой, пенные, использующие в качестве насадок специальные дренчеры/спринклеры или генераторы пены различной кратности; газовые, аэрозольные, порошковые и комбинированные АУПТ.

Автоматические установки тушения пожаров, независящие от пресловутого человеческого фактора, гораздо более надежны, и, хотя они требуют более дорогостоящего квалифицированного обслуживания, гораздо больше распространены; чем установки только с ручным пуском, используемыми, как правило, для защиты строительных проемов или небольших помещений, например, парильных саун/бань.

Для того, чтобы системы пожаротушения были эффективными, необходимо, чтобы их проектировали, монтировали, обслуживали соответствующие специалисты, т.к. в последнее время нередки случаи заказа, приобретения оборудования модульных, блочных, автономных порошковых, аэрозольных установок, тушения тонкораспыленной водой для защиты помещений, которые по нормам необходимо защищать другими видами АУПТ.

А об отсутствии не только регулярного, но и какого-то либо визуального осмотра, технического обслуживания, текущего ремонта имеющейся противопожарной автоматики на многих объектах просто не стоит вести речь; т.к., к сожалению, это массовое явление на фоне «оптимизации расходов».

Технические средства

Нормативные документы по ПБ, в частности ст. 42 ФЗ-123, классифицирует всю пожарную технику по назначению, области применения на такие типы:

• Системы, установки АПС, АУПТ, СОУЭ, пожарной связи, автоматики.
• Первичные, мобильные средства пожаротушения.
• Пожарное оборудование.
• Средства индивидуального/группового самоспасения, защиты органов дыхания.
• Ручной, механизированный инструмент.

Различные классификации, градации довольно часто повторяются, пересекаются, в конечном итоге, создавая неразбериху, путаницу в понятиях. Так согласно действующего и сегодня советского ГОСТ 12.2.047-86, определяющего термины пожарной техники, пожарное оборудование – это комплектующие, а также средства обслуживания коммуникаций пожаротушения, к которым относятся рукавные линии, разветвления.

Однако, довольно часто под этим термином подразумевается весь спектр товарной продукции, изделий, относящихся к противопожарному оборудованию – от первичных средств до комплектующих установок обнаружения/тушения пожаров.

Первичные средства

Согласно ст. 43 ФЗ-123, классифицирующей все типы первичных средств, к ним относят:

• Все виды изделий переносных/передвижных устройств пожаротушения – водных, воздушно-пенных, порошковых, воздушно-эмульсионных, углекислотных, хладоновых, ранцевых (лесных) огнетушителей.
• Пожарные краны, установленные на стояках внутреннего противопожарного водопровода с комплектами из рукавов с соединительными головками, ручных стволов, уложенными в пожарные шкафы.
• Все виды пожарного инвентаря – ведра, емкости для воды, вилы, ломы, багры, совковые/штыковые лопаты, крюки с деревянными ручками, ящики пожарные для песка; комплекты для резки электрических кабелей, состоящие из ножниц, диэлектрических бот, коврика.
• Противопожарные полотна/кошмы, покрывала; защитные экраны со стойками для их установки/подвески.
• Переносные генераторы аэрозоля.

Все первичные средства могут быть использованы как работниками, сотрудниками предприятий, учреждений/организаций, прошедшими инструктажи по ПБ, обучение ПТМ; так и сотрудниками пожарных подразделений в ходе разведки, ликвидации пожара, членами добровольных пожарных формирований.

Хотя еще недавно огнетушитель, установленный в жилом помещении можно было увидеть только в зарубежном кино, но последние годы противопожарная пропаганда принесла свои плоды, наконец-то возобладал здравый смысл, желание надежно защитить свое имущество, недвижимость собственными силами, не дожидаясь помощи извне; поэтому сегодня увидеть порошковый или углекислотный огнетушитель можно не только в гаражном боксе, мастерской; но и в жилом частном доме, таунхаусе, квартире многоэтажного дома, что, конечно, хорошо.

Мобильные средства

Это все виды/типы транспортных средств, предназначенных для тушения пожаров, используемых личным составом государственных/муниципальных, корпоративных/частных, добровольных пожарных подразделений/формирований.

Согласно ст. 44 ФЗ-123 к ним относятся:

• Все типы основных/специальных пожарных автомобилей.
• Специальная авиатехника – пожарные вертолеты, самолеты.
• Пожарные поезда, суда.
• Приспособленная для целей пожаротушения техника – танки, трактора, тягачи, автоцистерны, прицепы со специальным оборудованием.
• Возимые пожарные мотопомпы.

Их применение обусловлено необходимостью быстрой доставки к местам ЧП боевых расчетов пожарно-спасательных подразделений со всем необходимым комплектом насосно-рукавного оборудования, механизированного, ручного инструмента, различных средств защиты для ведения разведки, работ по эвакуации людей из зданий/сооружений, локализации/ликвидации пожара.

Для забора воды мобильными средствами пожаротушения используются гидранты, установленные на сетях наружного противопожарного водоснабжения, пожарные водоемы, резервуары, пирсы, имеющиеся на территориях населенных пунктов, промышленных предприятий.

Подручные средства

В названии заложена вся суть такой разновидности средств тушения пожаров. Под руку людям, обнаружившим открытый огонь, клубы дыма, обычно попадаются емкости – ведра, канистры, котелки, бачки. Поэтому тушение пожаров водой, набранной из бочек, баков, других резервуаров, различных сетей водопровода, с их помощью – это наиболее распространенный вид борьбы с огнем подручными средствами; эффективный, если используется на ранней стадии развития пожара.

К ним также относятся:

• Совковые, штыковые лопаты, с помощью которых можно закидывать фронт распространяющегося пожара песком, землей, мелкой галькой.
• Топоры, ломы, багры, которыми ведут разборку вспомогательных, хозяйственных построек на территории сельскохозяйственных, складских предприятий, частных домовладений. Весь этот ручной инструмент, инвентарь, используемый в хозяйстве, включая ведра, входит в комплектацию пожарного щита.
• Одеяла, пледы, плащи, накидки от дождя, куртки из плотных натуральных тканей, которыми можно, накинув на очаг пожара, и его потушить, в т.ч. горящую одежду на человеке.

О средствах тушения пожара кратко можно сказать, что это все, что может быть так или иначе использовано для раннего обнаружения, локализации, ликвидации очагов пожара в зданиях, на территориях предприятий, организаций, населенных пунктов – от установок АПС, других систем активной огнезащиты; пожарных ведер и багров до специальных автомобилей, вертолетов и самолетов.

Источники: Четвертая стихия: из истории борьбы с огнем. Титков В.И.; Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. Баратов А.Н. –М., 2003; Установки аэрозольного пожаротушения. Агафонов В.В., Копылов Н.П. –М., 1999.