История и устройство огнетушителей

Человечество боролось с пожарами практически на протяжении всего своего существования. Огонь засыпали землей и песком, заливали водой. Но только в 17 веке стали применять для этого специальные устройства. Первоначально это была стеклянная колба с водой, которую просто с силой бросали в огонь.

История создания огнетушителей

И только в 19 веке изобретатель из Англии Джордж Мэнби разработал конструкцию, которую можно назвать первым в мире огнетушителем. Это бы металлический цилиндр наполненный водой. Под действием сжатого воздуха жидкость вылетала из баллона с высокой скоростью. Мощная струя обеспечивала эффективность пожаротушения.

Первые углекислотные и пенные огнетушители были разработаны только в начале прошлого века. В частности, русский инженер Лоран разработал и в 1904 году представил способ ликвидации возгорания горючих жидкостей при помощи пены, возникающей в результате химической реакции между кислотой и щелочью. Однако такие устройства были не очень удобны в использовании, поскольку выкачивать пену из емкости приходилось при помощи специальной насосной станции (насоса).

Именно поэтому долгое время наибольшей популярностью пользовались порошковые и углекислотные. И сегодня, наряду с пенными, наиболее часто используются именно порошковые модели, поскольку они обладают небольшим весом и габаритами, хотя эффективность их оставляет желать лучшего. Есть определенный недостаток и у углекислотных устройств, несмотря на то, что они считаются наиболее совершенными. Они обладают значительным весом и большими размерами.

В 1953 году в Японии под руководством ученого, профессора Джиро Ниизама в химической лаборатории была синтезирована особая органическая жидкость BONPET – легкая вода. Она обладает уникальным свойством, позволяющим ликвидировать очаг возгорания на любой стадии, любых размеров.

Сегодня многие ученые работают над проблемой создания самосрабатывающих жидкостных огнетушителей, которые будут обладать рядом достоинств по сравнению с современными моделями.

Порошковые огнетушители

Одними из наиболее распространенных являются порошковые огнетушители. Однако и у них есть определенные ограничения по использованию, которые определяются составом смеси, применяемой для тушения очага возгорания. Выбор модели зависит от наиболее возможной категории пожара, от назначения охраняемого объекта, от используемого на производстве оборудования, материалов и других нюансов, которые подробно описаны в действующих на данный момент правилах, нормах.

Классификация составов

Все порошковые составы, используемые для заправки огнетушителей, подразделяются на две категории:

общие – применяемые для тушения горючих веществ, электрооборудования, работающего под напряжением до 1000 В, класс пожара А, В, С, Е;
специальные, позволяющие локализовать и тушить пожары с участием щелочно-земельных и щелочных металлов, сплавов, пожары класса D.

На эффективность использования порошковых агрегатов общего назначения оказывает влияние размер фракции вещества, заправляемого в емкость огнетушителя и составляющий 95% от массы заряда. Некоторые модели порошковых устройств могут применяться и для тушения попавших в очаг возгорания электроустановок под напряжением более 1000 В. Для каждой конкретной нестандартной ситуации обязательно проводится тестирование выбранной модели и в случае положительных результатов испытаний выдаются необходимые разрешительные документы.

Каждое изделие оснащается паспортом, инструкцией по эксплуатации, где прописываются основные характеристики устройства, состав используемого порошкового вещества, возможный класс пожара, для тушения которого оно может быть применено. Основные параметры указываются производителем и в виде надписи на корпусе агрегата.

Потребитель не имеет права самостоятельно перезаряжать огнетушитель, заряжая его другим составом. Сделать это, при необходимости и по возможности, можно только на специализированных предприятиях, о чем обязательно составляется соответствующий акт. При этом потребителю выдается комплект официальных документов, подтверждающих правомочность выполненного переоборудования.

Компоненты порошковых составов

Для заправки порошковых огнетушителей используется несколько разновидностей составов. При этом в такой смеси должно в обязательном порядке присутствовать в качестве негорючей основы одно из таких веществ, как:

фосфорно-калийная соль;
бикарбонат одного из щелочных металлов;
графит и хлорид щелочного металла;

хладоновый силикагель.
в химических агрегатах (ОХП) она образуется в результате реакции между соляной кислотой и щелочью (гидрокарбонатом натрия), которые смешиваются в результате приведения огнетушителя в рабочее состояние;
в воздушно-пенных (ОВП) в пенообразное состояние под воздействием пенообразователя (пенного генератора) переходит обычная вода. Иногда, для обеспечения более быстрого процесса тушения, производители добавляют в воду фторированные пленкообразующие добавки.

Следующими по объему (от 3 до 5%)компонентами, входящими в состав огнетушащего вещества должны быть: белая сажа, аэросил АМ-1-300, кремнийорганические жидкости. Кроме того, в качестве добавок в нем обязательно должны присутствовать антиоксиданты, депрессанты и так далее.

Наибольшей популярностью среди различных видов современных огнетушителей пользуются устройства с рабочими составами изготовленными на базе фосфатов аммония. Их отличает широкая область использования и относительно недорогое производство.

Для ликвидации очагов пожаров, вызванных горением веществ с низкотемпературным уровнем воспламенения, применяют агрегаты с рабочим веществом на основе силикагеля. Их преимущество связано со свойством гранул данного вещества под воздействием повышенной температуры выделять газ, который служит в качестве защиты для объектов, находящихся в зоне пожара.

Порошковые огнетушители, заправленные составом, в котором в качестве основного рабочего вещества используются хлориды натрия и калия, карбонат натрия, окись алюминия подходят для тушения возгораний класса D. При этом следует предотвратить взаимодействие порошка на металл. Рабочее вещество должно изолировать защищаемый объект от высокой температуры, но не вступать с ним химическую реакцию.

Основные характеристики

Для порошковых моделей характерны как положительные, так и отрицательные моменты. К достоинствам можно отнести высокую эффективность пожаротушения, устойчивость к понижению и повышению температуры в помещении, где находится агрегат, невосприимчивость к воздействию извне (тряска, вибрация, удары по корпусу и так далее), длительный срок годности. Среди наиболее значительных отрицательных свойств – слеживаемость рабочего состава. Производители стараются максимально усовершенствовать свои изделия, для чего вводят в состав порошка различные добавки, улучшители, повышающие рабочие характеристики устройств.

При этом необходимо, что бы полученный улучшенный состав соответствовал, нормам, стандартам, утвержденным министерством. Для этого порошкообразное вещество подвергают тестированию в аттестованной лаборатории. В случае получения положительных результатов, производителю выдается сертификат, подтверждающий возможность использования порошка для тушения пожаров.

Все порошкообразные вещества, допущенные к применению в качестве рабочей смеси в порошковых огнетушителях, соответствуют санитарно-гигиеническим нормам и безопасны для людей, животных и окружающей среды. В отдельных случаях возможно проявление аллергических реакций, раздражений слизистых оболочек, поэтому при работе с ними рекомендуется использовать СИЗ (средства индивидуальной защиты), маски, другие аксессуары.

Углекислотные огнетушители

Большинство пожаров вызвано возгоранием жидких, газообразных веществ, различных объектов, которым для поддержания процесса горения нужен воздух (кислород). Это чрезвычайные ситуации возникающие на транспорте, в том числе электрифицированном, на различных производственных предприятиях, в школах, музеях, медицинских учреждениях, офисах. При этом в зоне пожара могут находиться электрические приборы, оборудование под напряжением до 10 кВ. Для их локализации и тушения используются углекислотные огнетушители. При этом следует учитывать, что они не способны обеспечить тушение веществ, которые могут гореть без воздуха или просто тлеть. Это такие металлы и вещества, как алюминий, магний, калий, натрий, некоторые сплавы, ветошь, ткани, дерево, бумага и так далее.

В качестве рабочего состава в углекислотных устройствах пожаротушения применяется газ СО₂ – двуокись углерода. Основное преимущество данных агрегатов – отсутствие после ликвидации пожара загрязнений, например, таких, как оставляют после использования пенные или порошковые модели.

Пенные огнетушители

Наибольшей эффективностью для ликвидации очагов возгорания А и В классов обладают пенные устройства. Они практически без проблем справляются с горящей и тлеющей древесиной, тканями, горюче-смазочными материалами, твердыми материалами и веществами, которым для горения нужен кислород (воздух).

Различают два вида пенных устройств, отличающихся по способу образования пены:

Так как в воздушно-пенных установках используется вода, то производители изготавливают две модификации этих устройств: для зимы и для лета. У зимних моделей температура хранения составляет -40 – +50°С, для летних она может колебаться в пределах +5 – +50°С.

Особенности устройства делают невозможным использование пенных агрегатов для тушения находящихся под напряжением электроприборов, а также материалов, которые могут вступать в реакцию с применяемыми для пенообразования химическими веществами.