Лекция: Огнетушители
Лекция: Огнетушители
Министерство образования Российской Федерации
ОРЕНБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра безопасности жизнедеятельности
В. М. Воронова
Е. Л. Янчук
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторной работе «Огнетушители»
Оренбург 2001
ББК 38.96 я7
В-75
УДК 614.843.52 (07)
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским Советом ОГУ, протокол №
Рецензент:
Кандидат технических наук, доцент А.Е.Егель
Воронова В.М., Янчук Е.Л.
В19
Методические указания к лабораторной работе «Огнетушители». - Оренбург:
ОГУ, 2001. - с.
Методические указания содержат краткие сведения о некоторых типах ручных
огнетушителей. Методические указания могут быть использованы при изучении
студентами всех специальностей курса «Безопасность жизнедеятельности».
В
ББК 38.96 я7
© Воронова В.М.,
Янчук Е.Л., 2000
© ОГУ, 2001
Содержание
1 Цель работы .................................................................4
2 Общие сведения ..............................................................4
3 Основные типы огнетушителей ...... ..................... ....................4
3.1 Назначение и классификация огнетушителей ...........................4
3.2 Огнетушители пенные .......................................................5
3.3 Огнетушители газовые ...... ............ ... ......... ...... ............10
3.4 Огнетушители порошковые ..................................................12
4 Порядок выполнения работы н составление отчета .................. 17
5 Вопросы для самоконтроля ...................................................17
Список использованных источников ...........................................18
1 Цель работы
Ознакомление с областью применения, конструкцией и принципом действия
огнетушителей.
2 Общие сведения
Огонь безжалостен, но люди, подготовленные к этому стихийному бедствию,
имеющие под руками даже элементарные средства пожаротушения выходят
победителями в борьбе с огнем.
Средства пожаротушения подразделяют на :
- подручные (песок, вода, одеяло, кошма и т.п.),
- табельные (огнетушитель, топор, багор, ведро).
Эффективность тушения пожара и затраты на его ликвидацию зависят от
своевременного обнаружения загорании и умения людей пользоваться первичными
средствами пожаротушения.
Наиболее распространенными из первичных средств пожаротушения являются
огнетушители. В качестве огнегасительного вещества в них используются
пенообразующие составы, инертные газы и порошковые составы.
3 Основные типы огнетушителей
3.1 Назначение и классификация огнетушителей
Огнетушители - технические устройства, предназначенные для тушения
пожаров в начальной стадии их возникновения.
Огнетушители классифицируются по виду используемого огнетушащего вещества,
объему корпуса и способу подачи огнетушащего состава.
По виду огнетушащего вещества:
- пенные;
- газовые;
- порошковые,
- комбинированные.
По объему корпуса:
- ручные малолитражные с объемом корпуса до 5 л;
- промышленные ручные с объемом корпуса от 5 до 10 л;
- стационарные и передвижные с объемом корпуса свыше 10 л.
По способу подачи огнетушащего состава:
- под давлением газов, образующихся в результате химической реакции
компонентов заряда;
- под давлением газов, подаваемых из специального баллончика,
размещенного в корпусе огнетушителя;
- под давлением газов, закаченных в корпус огнетушителя;
- под собственным давлением огнетушащего средства.
По виду пусковых устройств:
- с вентильным затвором;
- с запорно-пусковым устройством пистолетного типа;
- с пуском от постоянного источника давления.
Этой классификацией не исчерпываются все показатели многочисленной группы
огнетушителей. Постоянное совершенствование конструкции, повышение таких
показателей как надежность, технологичность, унификация и др. ведет к
созданию новых, более совершенных огнетушителей.
Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя, и
цифрами, обозначающими его вместимость.
3.2 Огнетушители пенные
Предназначены для тушения пожаров огнетушащими пенами: химической
(огнетушители ОХП) иди воздушно-механической (огнетушитель ОВП).
Химическую пену получают из водных растворов кислот и щелочей, воздушно-
механическую образуют из водных растворов и пенообразователей потоками
рабочего газа: воздуха, азота иди углекислого газа. Химическая пена состоит
из 80 % углекислого газа, 19,7 % воды и 0,3 % пенообразующего вещества,
воздушно-механическая примерно из 90 % воздуха, 9,8 % воды и 0,2 %
пенообразователя.
Пенные огнетушители применяют для тушения пеной начинающихся загораний
почти всех твердых веществ, а также горючих и некоторых
легковоспламеняющихся жидкостей на площади не более 1 м2. Тушить
пеной загоревшиеся электрические установки и электросети, находящиеся под
напряжением, нельзя, так как она является проводником электрического тока.
Кроме того, пенные огнетушители нельзя применять при тушении щелочных металлов
натрия и кадия, потому что они, взаимодействуя с водой, находящейся в пене,
выделяют водород, который усиливает горение, а также при тушении спиртов,
так как они поглощают воду, растворяясь в ней, и при попадании на них пена
быстро разрушается.
К недостаткам пенных огнетушителей относится узкий температурный
диапазон применения (+5 °С - +45 °С), высокая коррозийная активность заряда,
возможность повреждения объекта тушения, необходимость ежегодной перезарядки.
Из химических пенных огнетушителей наибольшее применение получили
огнетушители: ОХП-10, ОП-М и ОП-9ММ (густопенные химические), ОХВП-10
(воздушно-пенный химический).
Химический пенный огнетушитель типа ОХП-10 (рисунок 1)
представляет собой стальной сварной корпус с горловиной, закрытой крышкой с
запорным устройством. Запорное устройство, имеющее шток, пружину и резиновый
клапан, предназначено для того, чтобы закрывать вставленный внутрь
огнетушителя полиэтиленовый стакан для кислотной части заряда огнетушителя.
Кислотная часть является водной смесью серной кислоты с сернокислым окисным
железом. Щелочная часть заряда (водный раствор двууглекислого натрия с
солодковым экстрактом) залита в корпус огнетушителя. На горловине корпуса
имеется насадка с отверстием (спрыск). Отверстие закрыто мембраной, которая
предотвращает вытекание жидкости из огнетушителя. Мембрана разрывается
(вскрывается) при давлении 0,08 - 0,14 МПа.
Для приведения огнетушителя в действие поворачивают рукоятку запорного
устройства на 180°, переворачивают огнетушитель вверх дном и направляют
спрыск в очаг загорания. При повороте рукоятки клапан закрывающий горловину
кислотного стакана поднимается, кислотный раствор свободно выливается из
стакана, смешивается с раствором щелочной части заряда. Образовавшийся
в результате реакции углекислый газ интенсивно перемешивает жидкость,
обволакивается пленкой из водного раствора, образуя пузырьки пены.
Образование пены идет по следующим реакциям:
H2SO4 + 2NaHCO3 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2
Fe(SO4)3 + 6H2O → 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
3H2SO4 + 6NaHCO3 → 3Na2SO4 + 6H2O + 6CO2
Давление в корпусе огнетушителя резко повышается и пена выбрасывается через
спрыск наружу.
При тушении твердых материалов струю направляют непосредственно на
горящий предмет под пламя, в места наиболее активного горения. Тушение
горящих жидкостей, разлитых на открытой поверхности, начинают с краев,
постепенно покрывая пеной всю горящую поверхность, во избежании
разбрызгивания.
Огнетушитель химический воздушно-пенный ОХВП-10 аналогичен по конструкции, но
дополнительно имеет специальную пенную насадку, навинчиваемую на спрыск
огнетушителя и обеспечивающую подсасывание воздуха. За счет этого при
истечении химической пены образуется и воздушно-механическая пена. Кроме
того, в этом огнетушителе щелочная часть заряда обогащена небольшой добавкой
пенообразователя типа ПО-1.
1- корпус; 2- стакан с кислотной частью заряда; 3-ручка; 4- рукоятка; 5-
шток; 6- крышка; 7- спрыск; 8- клапан.
Рисунок 1 — Химический пенный огнетушитель ОХП -10
Таблица 1 - Технические характеристики химических пенных огнетушителей
Тип огнетушителя | ОХП-10 | ОХВП-10 |
Полезная вместимость корпуса, л | 8,7 | 8,7 |
Кратность выхода пены, не менее | 5 | 5 |
Длина струн пены, м | 6 | 4 |
Продолжительность действия, с | 60±5 | 50±10 |
Масса огнетушителя, кг без заряда с зарядом | 4 14 | 4 14,1 |
Щелочная часть: двууглекислый натрий, г солодковый экстракт, г вода, л пенообразователь типа ПО-1, см3 | 400 50 8,5 - | 400 50 8 500 |
Кислотная часть: сернокислое окисное железо, г серная кислота, г вода, см3 водный раствор серной кислоты плотностью 1,51 см3 | 150 120 200 - | 250 200 |
Воздушно-пенные огнетушители бывают ручные (ОВП-5 и ОВП-10) и стационарные
(ОВП-100, ОВПУ-250).
Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10 (рисунок 2) состоит из стального корпуса,
в котором находится 4-6 % водный раствор пенообразователя ПО-1, баллончика
высокого давления с углекислотой, для выталкивания заряда, крышки с
запорно-пусковым устройством, сифонной трубки и раструба-насадки для
получения высокократной воздушно-механической пены.
Огнетушитель приводится в действие нажатием руки на пусковой рычаг, в
результате чего разрывается пломба и шток прокалывает мембрану баллона с
углекислотой. Последняя, выходя из баллона через дозирующее отверстие,
создает давление в корпусе огнетушителя, под действием которого раствор по
сифонной трубке поступает через распылитель в раструб, где в результате
перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом образуется
воздушно-механическая пена.
Кратность получаемой пены (отношение ее объема к объему продуктов, из которых
она получена составляет в среднем 5, а стойкость (время с момента ее
образования до полного распада) -20 минут. Стойкость химической пены 40
минут.
1 - корпус; 2 - сифонная трубка; 3 - баллон; 4 - рукоятка; 5 - распылитель; 6
- раструб с сеткой.
Рисунок 2 - Воздушно-пенный огнетушитель ОВП-10
Таблица 2 - Основные технические данные воздушно-пенных огнетушителей
Тип огнетушителя | ОВП-5 | ОВП-10 |
Производительность по пене, л | 270 | 570 |
Дальность струи пены, м | 4,5 | 4,5 |
Продолжительность действия, с | 20 | 45 |
Масса огнетушителя с зарядом, кг | 7,5 | 14 |
3.3 Огнетушители газовые
К их числу относятся углекислотные, в которых в качестве огнетушащего
вещества применяют сжиженный диоксид углерода (углекислоту), а также
аэрозольные и углекислотно-бромэтиловые, в качестве заряда в которых
применяют галоидированные углеводороды, при подаче которых в зону горения
тушение наступает при относительно высокой концентрации кислорода (14-18 %).
Углекислотные огнетушители выпускаются как ручные (ОУ-2, ОУ-5,
ОУ-8), так и передвижные (ОУ-25, ОУ-80). Ручные огнетушители (рисунок 3)
одинаковы по устройству и состоят из стального высокопрочного баллона, в
горловину которого ввернуто запорно-пусковое устройство вентильного или
пистолетного типа, сифонной трубки, которая служит для подачи углекислоты из
баллона к запорно-пусковому устройству, и раструба-снегообразователя. В
огнетушителе ОУ-8 раструб присоединяется к запорной головке через
бронированный шланг длиной 0,8 м. Баллоны огнетушителей заполнены жидкой
углекислотой под давлением 6-7 МПа.
Для приведения в действие углекислотного огнетушителя необходимо направить
раструб-снегообразователъ на очаг пожара и отвернуть до отказа маховичок или
нажать на рычаг запорно-пускового устройства. Переход жидкой углекислоты в
углекислый газ сопровождается резким охлаждением и часть ее превращается в
«снег» в виде мельчайших кристаллических частиц (tсн = - 72 °С). Во
избежании обморожения рук нельзя дотрагиваться до металлического
раструба. При переходе углекислоты из жидкого состояния в газообразное
происходит увеличение объема в 400-500 раз.
Углекислотные огнетушители (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) предназначены для тушения
загораний различных веществ и материалов, за исключением веществ, которые
могут гореть без доступа воздуха,
1- баллон; 2- предохранитель; 3- маховичок вентиля-заопра; 4- металлическая
пломба; 5- вентиль; 6- поворотный механизм с раструбом; 7- сифонная трубка.
Рисунок 3 - Углекислотный огнетушитель ОУ - 5
загораний на электрофицированном железнодорожном и городском транспорте,
электроустановок под напряжением до 380 В. Температурный режим хранения
и применения углекислотных огнетушителей от минус 40 °С до плюс 50 °С.
Углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3А и ОУБ-7А
представляют собой стальные тонкостенные баллоны (толщина стенки 1,5-2 мм)
сварной конструкции. В горловину баллона ввернута запорная головка рычажного
типа с распыляющей насадкой и сифонной трубкой. Емкость баллонов соответственно
3,2 и 7,4 л.
Огнетушащим зарядом является состав 4НД (97 % бромэтила и 3 % углекислого
газа). Огнегасительное действие бромистого этила основано на торможении
химических реакций горения, поэтому его часто называют антикатализатором или
ингибитором. Для выброса заряда в огнетушитель закачивают воздух под
давлением 0,9 МПа.
Время действия огнетушителей 20-30 с при длине струи 3-4 м.
Огнетушители этого типа предназначены для тушения небольших загораний
различных горючих веществ, тлеющих материалов, а также электроустановок,
находящихся под напряжением до 380 В. Их используют в складских помещениях,
на грузовых и специализированных автомобилях, на бензораздаточных колонках и
т.д. Огнетушители могут быть применены при температуре окружающего воздуха
от минус 60 °С до плюс 60 °С. Огнегасительный эффект этих огнетушителей в 14
раз выше, чем углекислотных.
Огнетушители аэрозольные (хладоновые) используют в тех же
случаях, что и угдекислотно-бромэтиловые. Огнетушащий состав хладон (фреон),
114В2, 13В1 в процессе пожаротушения не оказывает воздействия на защищаемые
материалы и оборудование, что позволяет использовать данные огнетушители при
тушении пожаров электронного оборудования, картин и музейных экспонатов.
Наша промышленность выпускает огнетушители марок ОАХ, ОХ-3 и др.
3.4 Огнетушители порошковые
Для тушения небольших очагов загораний горючих жидкостей, газов,
электроустановок напряжением до 1000 В, металлов и их сплавов используются
порошковые огнетушители ОП-1, ОП-25, ОП-10.
Порошковый огнетушитель ОП-1 «Спутник» емкостью 1 л используется
при тушении небольших загораний на автомобилях и сельскохозяйственных машинах.
Состоит из корпуса, сетки и крышки, изготовленных из полиэтилена. Заполнен
составом ПСБ (порошок сухой бикарбонатный), состоящий из 88 % бикарбоната
натрия с добавлением 10 % талька марки ТКВ, стеаратов металлов (железа,
алюминия, магния кальция, цинка) – 9 %.
Во время пользования снимают крышку огнетушителя и через сетку порошок ПСБ
вручную распыливают на очаг горения. Образующееся устойчивое порошковое
облако изолирует кислород воздуха и ингибирует горение.
Порошковый огнетушитель ОП-10 (рисунок 4) содержит в тонкостенном
десятилитровом баллоне порошок ПС-1 (углекислый натрий с добавками). Подается с
помощью сжатого газа (азот, диоксид углерода, воздух), хранящегося в
дополнительном баллончике емкостью 0,7 л под давлением 15 МПа. Применяется для
тушения загораний щелочных металлов (лития, кадия, натрия) и магниевых сплавов.
В других огнетушителях этого типа используются порошковые составы: ПСБ
(бикарбонат натрия с добавками), ПФ (фосфорно-аммонийные соли с добавками),
предназначенные для тушения древесины, горючих жидкостей и
электрооборудования, СИ-2 (сидикагель с наполнителем) - для тушения
нефтепродуктов и пирофорных соединений.
Огнетушитель самосрабатывающий порошковый (ОСП) - это новое
поколение средств пожаротушения. Он позволяет с высокой эффективностью тушить
очаги загорания без участия человека.
Огнетушитель представляет собой герметичный стеклянный сосуд диаметром 50 мм
и длиной 440 мм, заполненный огнетушащим порошком массой 1 кг.
Устанавливается над местом возможного загорания с помощью металлического
держателя (рисунок 5). Срабатывает при нагреве до 100 °С (ОСП-1) и до 200 °С
(ОСП-2). Защищаемый объем до 9 м3.
Огнетушители ОСП предназначены для тушения очагов пожаров твердых
материалов органического происхождения, горючих жидкостей или
плавящихся твердых тел, электроустановок, находящихся под напряжением до
1000 В.
Достоинства ОСП: тушение пожара без участия человека, простота монтажа,
отсутствие затрат при эксплуатации, экологически чист, нетоксичен, при
срабатывании не портит защищаемое оборудование, может устанавливаться в
закрытых объемах с температурным режимом от минус 50 °С до плюс 50 °С.
Генераторы объемного аэрозольного тушения пожаров (СОТ) - являются
наиболее современными средствами пожаротушения.
Они предназначены для тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ (бензин и другие
нефтепродукты, органические растворители и т.п.) и твердых материалов
(древесина, изоляционные материалы, пластмассы и др.), а также
электрооборудования (силовые и высоковольтные установки, бытовая и
промышленная электроника и т.п.)
1- удлиннитель; 2- кронштейн; 3-баллон с рабочим газом; 4- манометр; 5-
корпус; 6- сифонная трубка; 7- насадок.
Рисунок 4 - Огнетушитель порошковый ОП -10
СОТ непригодны для тушения щелочных и щелочноземельных металлов, а также
веществ, горение которых происходит без доступа воздуха.
В генераторах СОТ огнетушащим средством является твердый аэрозоль окислов
щелочных и щелочноземельных металлов переходной группы, образующийся при
сгорании зарядов и способный находиться в замкнутом объеме во взвешенном
состоянии в течение длительного (до 40-50 минут) времени.
Выделяющаяся при горении заряда генератора аэрозольно-газовая смесь не портит
защищаемое имущество и даже бумагу, а сами частицы аэрозоля можно убрать
пылесосом или смыть водой.
Генераторы СОТ делятся на ручные (СОТ-5М) н стационарные (СОТ-1). Защищаемый
объем генератором СОТ-5М до 40 м3 генератором СОТ-1 до 60 м3
.
Для приведения в действие генератора СОТ-5М (рисунок 6) необходимо снять
колпачок с узла запуска, резко дернуть за шнур и бросить в горящее помещение.
Для запуска генератора Сот-1 (рисунок 7) используются специальные узлы
запуска термохимические иди электрические.
Применение термохимических узлов запуска, срабатывающих при достижении в
защищаемом объеме температура 90 °С, позволяет каждому генератору, если их
установлено несколько, работать полностью автономно. Генераторы,
оснащенные термохимическими узлами запуска, устанавливаются под потолком
помещения, в зоне наиболее вероятного загорания.
Применение электрических узлов запуска позволяет использовать
генераторы СОТ-1 на объектах, имеющих пожарную сигнализацию. Установка
генератора СОТ-1 в защищаемом помещении производится с помощью
специального кронштейна. Рабочее положение генератора горизонтальное или
вертикальное инжектором вниз. Размещение генераторов с электрическим узлом
запуска производится произвольно.
Генераторы СОТ-1 работают в интервале температур от минус 55 °С до плюс 55 °С
и влажности до 100 %.
При возникновении пожара и срабатывании генераторов, лица, находящиеся в этот
момент в защищаемом помещении должны быстро покинуть его, плотно закрыв за
собой двери и не предпринимать никаких действий по тушению пожара, кроме
вызова пожарной охраны.
Генераторами СОТ рекомендуется оборудовать следующие объекты: промышленные
предприятия, силовые энергетические установки, коммунально-бытовые
предприятия, общественные здания, учебные заведения, научно-
исследовательские институты и учреждения, банки и офисы, торговые базы и
склады, зрелищные предприятия, административные и жилые здания, транспортные
средства.
4 Порядок выполнения работы и составление отчета
Используя лабораторные стенды и наглядные пособия ознакомиться с
устройством пенных, газовых и порошковых огнетушителей, произведя их
разборку и сборку. В отчете привести эскизные рисунки и краткое описание
принципа действия, технических характеристик и областей применения основных
типов огнетушителей.
5 Вопросы для самоконтроля
5.1 Какие первичные средства применяют для тушения загораний?
5.2 По каким признакам классифицируются огнетушители?
5.3 Как устроены, каков принцип действия пенных огнетушителей и каковы
правила приведения их в действие?
5.4 Каково устройство и правила пользования ручным углекислотным огнетушителем?
5.5 Как устроены и каковы правила приведения в действие порошкового
огнетушителя?
5.6 Из чего состоит химическая и воздушно-механическая пена?
5.7 Что такое кратность, стойкость пены?
5.8 При какой температуре срабатывает огнетушитель ОСП?
5.9 Где применяется и что из себя представляет огнетушитель ОСП?
Список использованных источников
1 Кузьмин В. И. Охрана труда и противопожарная защита. - М.:
Легпроыбытиздат, 1991. - 224с.
2 Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С. В. Белова.- М.:
Высшая школа, 1999. - 448с.
3 Справочная книга по охране труда в машиностроении / Под ред. О.
Н. Русака.- Л.: Машиностроение, 1989. - 541 с.