Применение углекислого газа в пожаротушении

Аннотация. Статья посвящена обзорному рассмотрению свойств, эффективности и целевых задач при применении углекислого газа в пожаротушении.

Ключевые слова: пожаротушение, углекислый газ, огнетушащие свойства, применение.

Газовое пожаротушение - это вид пожаротушения, при котором газовые огнетушащие составы используются для тушения пожаров и возгораний. Автоматическая установка газового пожаротушения состоит из баллонов или емкостей для хранения газового огнетушащего состава (ГОС), газа, который хранится в этих баллонах( резервуарах), узлов управления, трубопроводов и насадок, обеспечивающих подачу и выпуск газа в защищаемое помещение, приемно-контрольного устройства и пожарных извещателей [6].

Автоматические системы газового пожаротушения используют газовые огнетушащие средства (ГОТВ), которые позволяют локализовать пожар в кратчайшие сроки, не допуская человеческих жертв и повреждения дорогостоящего оборудования [2].

По принципу пожаротушения ГОТВ подразделяется на 2 группы:

- ингибиторы (хладоны). Механизм тушения пожара  основан на химическом торможении (замедлении) процесса горения. Как, только попадая в зону горенья, хладоны распадаются с образованием свободных радикалов, которые вступают в реакцию с первичными продуктами сгорания. Таким образом, горячие поверхности охлаждаются, и скорость распространения огня уменьшается до тех пор, пока он полностью не погаснет. К группе фторсодержащих углеводородов относятся хладоны (фреоны) которые так же могут содержать бром и хлор.

- разбавление атмосферы происходит газами аргоном, инергеном, азотом. Механизм тушения пожара группой ГОТВ основан на снижении содержания кислорода в воздухе.  Для поддержания процесса гонения  требуется не менее 12% кислорода, но при снижении этого значения процесс окисления замедляется. Исходя из этого, создаются условия, при которых пожар тушится в кратчайшие сроки без повреждения оборудования (аргон-инертный газ, азот обладает низкой химической активностью, а инерген-смесь аргона, азота и углекислого газа) [1].

Диоксид углерода является разбавляющим веществом и широко используется для защиты архивов и денежных хранилищ. С точки зрения "цена-качество" углекислотное пожаротушение является оптимальным, так как сжиженный газ имеет низкую стоимость. Однако он имеет ряд ограничений по его использованию - прежде всего, для объектов, где находится большое количество людей, и их эвакуация требует значительного времени.

Преимущественно высокие результаты углекислотного пожаротушения показаны при тушении пожаров классов В и С (горение жидкости и газа). С помощью углекислотного пожаротушения  можно успешно справиться с горением твердых, если они не склонны к  тлению. Так же допускается использование углекислого газа при тушении электроустановок напряжением до 1 кВт. Запрещается использовать углекислотный газ для тушения щелочноземельных, щелочных металлов, некоторых гидридов металлов. Преимущества и недостатки углекислотного пожаротушения приведены в таблице 1 [4].

Таблица 1.

 Достоинства и недостатки углекислотного пожаротушения

Углекислый газ под давлением может быть превращен в жидкость или твердое вещество. При -43°С углекислый газ представляет собой твердое вещество, называемое "сухим льдом". При температуре выше критической (31°С) углекислый газ всегда находится в газообразной форме, независимо от давления. Углекислый газ не поддерживает горения обычных материалов, но существует несколько исключений, например, он вступает в химическую реакцию с магнием и другими металлами.

Углекислый газ примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха, что улучшает его огнетушащие свойства, поскольку он опускается и покрывает пожар. За счет своего веса он не очень быстро рассеивается. Кроме того, углекислый газ не электропроводен, в связи с чем он применяется для тушения пожаров электрооборудования.

Углекислый газ способствует ликвидации пожаров, главным образом, за счет эффекта объемного тушения. Он разбавляет воздух вокруг пожара, пока содержание кислорода в нем не снизится настолько, что станет недостаточным для поддержания горения. Поэтому его можно успешно применять для тушения пожаров класса B, при которых основная задача состоит в отделении воспламеняющихся паров от кислорода, содержащегося в воздухе. Углекислый газ имеет очень ограниченный охлаждающий эффект. Он может использоваться при тушении пожаров класса A в ограниченных помещениях, в которых содержание кислорода может быть снижено настолько, что пожар прекратится. Но тушение углекислым газом требует времени. Нужная концентрация углекислого газа должна поддерживаться до тех пор, пока пожар не прекратится полностью. Здесь требуются выдержка и терпение [5].

Углекислый газ имеет ряд ограничений и опасностей, таких как:

• Недостаточная эффективность
• Применение в ограниченном объеме
• Возможность повторного возгорания
• Опасность удушья

В заключении можно сказать, что углекислый газ может использоваться для защиты районов, в которых находится ценное оборудование, так как в отличие от воды и некоторых других огнетушащих веществ, он рассеивается, не оставляя никаких следов. Как было указано ранее, он не проводит электричества и может применяться для тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением. Тем не менее члены пожарной партии, пользуясь переносным углекислотным огнетушителем или рукавом стационарного огнетушителя, должны держаться на достаточно большом расстоянии от высоковольтных устройств.