Огнезащитный
![]() | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Антипирен — это вещество, которое используется для замедления или остановки распространения огня или снижения его интенсивности. Обычно это достигается за счет химических реакций, которые снижают воспламеняемость топлива или задерживают его горение . [ 1 ] [ 2 ] Антипирены также могут охлаждать топливо посредством физического воздействия или эндотермических химических реакций. Антипирены выпускаются в виде порошка, который можно смешивать с водой, в виде огнетушащих пен и огнезащитных гелей . Огнезащитные средства также доступны в виде покрытий или спреев для нанесения на объект. [ 3 ]
Антипирены обычно используются при тушении пожаров , где их можно наносить с воздуха или с земли.
Принципы работы
[ редактировать ]Как правило, антипирены снижают воспламеняемость материалов, либо физически блокируя огонь, либо инициируя химическую реакцию , которая останавливает огонь.
Физическое действие
[ редактировать ]Существует несколько способов горения замедления процесса физическим воздействием:
- Путем охлаждения : некоторые химические реакции фактически охлаждают материал.
- Формируя защитный слой, который предотвращает возгорание основного материала.
- выделяют воду и/или углекислый газ Путем разбавления: Некоторые замедлители при горении . Это может разбавить радикалы в пламени настолько, что оно погаснет.
Обычно используемые огнезащитные добавки включают смеси хунтита и гидромагнезита , гидроксида алюминия и гидроксида магния . При нагревании гидроксид алюминия дегидратируется с образованием оксида алюминия (глинозема Al 2 O 3 ), выделяя при этом водяной пар. Эта реакция поглощает много тепла , охлаждая материал, в который она включена. Кроме того, остатки глинозема образуют на поверхности материала защитный слой. смеси хунтита и гидромагнезита Аналогично действуют . Они эндотермически разлагаются с выделением воды и углекислого газа. [ 4 ] [ 5 ] придание огнезащитных свойств [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] к материалам, в которые они включены.
Химическое действие
[ редактировать ]- Реакции в газовой фазе: химические реакции в пламени (т.е. в газовой фазе) могут быть прерваны антипиренами. Обычно этими антипиренами являются органические галогениды ( галогеналканы ), такие как галоны и PhostrEx . Химические вещества, используемые в этих типах замедлителей, часто токсичны.
- Реакция в твердой фазе: некоторые замедлители расщепляют полимеры , поэтому они плавятся и уходят из пламени. Хотя это позволяет некоторым материалам проходить определенные испытания на воспламеняемость. [ который? ] , неизвестно, действительно ли повышается пожарная безопасность за счет производства легковоспламеняющихся пластиковых капель.
- Образование угля : для топлива на основе углерода твердофазные антипирены вызывают образование слоя углеродистого угля на поверхности топлива. Этот слой угля гораздо труднее сжечь и предотвращает дальнейшее горение. [ 9 ] [ 10 ]
- Вспучивающиеся материалы : эти типы огнезащитных материалов содержат химические вещества, которые вызывают набухание защитного слоя угля, обеспечивая гораздо лучшую изоляцию . Они доступны в виде добавок к пластикам и красок для защиты деревянных или стальных конструкций.
Использование
[ редактировать ]
Огнетушители
[ редактировать ]Пена класса А используется в качестве огнезащитного средства в огнетушителях емкостью 2,5 галлона [APW] и [CAFS] для сдерживания зарождающихся возгораний кустарников и травы путем создания противопожарной преграды. Другие химические замедлители способны сделать материалы класса A и топливо класса B негорючими и тушить пожары классов A, B и некоторых классов D. [ нужна ссылка ] Огнезащитные суспензии, сбрасываемые с самолетов, обычно применяются перед лесным пожаром , чтобы предотвратить возгорание, а средства пожаротушения используются для тушения пожаров.
Покрытие поверхности
[ редактировать ]Предметы могут быть покрыты антипиренами. Например, рождественские елки опрыскивают антипиренами, так как по мере высыхания дерево становится очень легковоспламеняющимся и пожароопасным.
Стальные конструкции имеют огнезащитное покрытие вокруг колонн и балок, чтобы предотвратить ослабление элементов конструкции во время пожара.
Общежития в США также рассматривают возможность использования этих продуктов. [ нужна ссылка ] По данным онлайн-информационного бюллетеня Campus Firewatch, с 2000 года в результате пожаров в общежитиях и студенческих общежитиях за пределами кампуса по всей стране погибло 109 человек. [ когда? ] Издатель Campus Firewatch Эд Комо заявил, что пожар в январе 2000 года в Университете Сетон-Холл в Нью-Джерси привлек внимание к опасности пожара на территории кампуса. Помещение общего пользования в общежитии Сетон-Холл загорелось после того, как двое студентов подожгли баннер на доске объявлений. Огонь быстро распространился на мебель, в результате чего трое студентов погибли и еще 58 получили ранения. [ 11 ]
Тушение лесных пожаров
[ редактировать ]

Ранние антипирены представляли собой смеси воды и загустителей, а позже включали бораты. [ 12 ] и фосфаты аммония. [ нужна ссылка ]
Обычно огнезащитные средства сбрасывают с самолетов или наносят наземные бригады по краям лесного пожара , чтобы сдержать его распространение. Это дает наземным командам время для работы по тушению пожара. Однако при необходимости антипирен можно также капнуть непосредственно на пламя, чтобы охладить огонь и уменьшить длину пламени. [ 13 ]
Воздушное пожаротушение
[ редактировать ]Воздушное пожаротушение – это метод борьбы с лесными пожарами с использованием самолетов. Типы используемых самолетов включают самолеты и вертолеты. Парашютисты и спусковые крючки также классифицируются как воздушные пожарные, которые доставляются на парашюте с различных самолетов или спускаются по веревке с вертолетов. Химические вещества, используемые для тушения пожара, могут включать воду, усилители воды или специально разработанные антипирены. [ 14 ]
Текстиль
[ редактировать ]Материалы
[ редактировать ]Антипирены лесного пожара
[ редактировать ]Огнезащитные средства, применяемые при лесных пожарах, обычно представляют собой смесь воды и химикатов, предназначенных для смачивания территории, а также для химического замедления распространения огня через растительность. Обычно он цветной [ 15 ] так, чтобы область применения была видна с воздуха. антипирены на основе огнезащитного геля , соответствующие стандарту NFPA 1150 В эксплуатации также используются . Они окрашены в другие цвета, чтобы отличить их от традиционного красного антипирена. Гели и их красители предназначены для естественного биоразложения. [ 16 ]
Любой антипирен, одобренный для использования против лесных пожаров на федеральных землях США, должен быть включен в Список сертифицированной продукции Лесной службы США. [ 17 ] Чтобы быть добавленным в этот список, продукт должен быть протестирован Wildland Fire Chemical Systems, подразделением Национальной программы технологий и развития, и этот процесс может занять до двух лет. [ 18 ] Phos-Chek — это марка антипирена длительного действия, в настоящее время одобренная для использования при природных пожарах. [ 19 ] Phos-Chek также предлагает потребительский огнезащитный спрей под названием Wildfire Home Defense, который эффективен сразу после нанесения и остается эффективным до тех пор, пока не будет смыт тяжелой водой. Он предназначен для нанесения на топливные пласты вокруг домов и хозяйственных построек, чтобы создать противопожарную преграду в топливе, ведущем к каждому строению. [ 20 ] Ember Bloc — еще один потребительский огнезащитный гель, который можно наносить на внешнюю поверхность дома и близлежащие постройки, чтобы защитить как от тлеющих углей, так и от пламени во время лесного пожара. Он обладает уникальной способностью цепляться за стену дома и выдерживать сильную жару и ветер. [ 21 ]
Экологические проблемы
[ редактировать ]Используемые антипирены лесного пожара обычно считаются нетоксичными . [ 22 ] но даже менее токсичные соединения несут некоторый риск, когда организмы подвергаются воздействию больших количеств. [ 23 ] Антипирены, используемые при тушении пожаров, могут быть токсичными для рыб и диких животных, а также для пожарных. [ 24 ] путем выделения диоксинов и фуранов при сгорании галогенированных антипиренов во время пожаров, [ 25 ] и падение на расстояние менее 300 футов от водоемов, как правило, запрещено, за исключением случаев, когда жизням или имуществу угрожает прямая угроза. [ 26 ] Лесная служба США — это управляющее агентство, которое проводит исследования и контролирует влияние антипиренов на системы дикой природы в США. [ 27 ] [ 28 ]
Исследование, опубликованное в июне 2014 года, показало, что морские бактерии обладают способностью производить несинтетический источник химически идентичных полибромдифениловых эфиров (ПБДЭ). Эти химические вещества используются в качестве антипирена, но известны своей токсичностью для окружающей среды. [ 29 ]
Потенциальный риск и проблемы со здоровьем
[ редактировать ]Риски
[ редактировать ]Большинство химических антипиренов представляют собой органические галогениды (галогеналканы), такие как галоны и PhostrEx , которые, как доказано, токсичны. В 1980-е годы наиболее часто используемым огнезащитным материалом был пентабромдифениловый эфир . Он был запрещен правительством США из-за потенциальных проблем со здоровьем и окружающей средой. Затем его заменили хлорированными трис , хлоралкилфосфатами что доказали, , галогенированными арильными эфирами и диэфирами тетрабромфталатдиола, которые позже в исследовании EPA они содержат мутагены , способные всасываться в детский организм. [ 30 ]
Исследования показали, что у небольшого процента населения может быть аллергия на химическое вещество, используемое в качестве антипирена. [ 31 ] Исследования также показали, что падение химиката-замедлителя непосредственно в ручей может привести к повышению концентрации аммиака в воде, что смертельно для рыб и других водных организмов . [ 32 ] Если количество достаточно велико, существует риск того, что это может привести к летальным последствиям для человека.
Проблемы со здоровьем
[ редактировать ]Длительное воздействие этих химикатов может привести к развитию рака или кожных заболеваний у пожарных, а потенциальное загрязнение окружающей среды станет еще одной проблемой безопасности. [ 33 ] Многие из этих химических веществ в настоящее время признаны глобальными загрязнителями и связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья животных и людей, включая нарушения работы эндокринной системы и щитовидной железы , иммунотоксичность , репродуктивную токсичность , рак и неблагоприятное воздействие на плода и развитие ребенка , а также неврологические функции. [ 34 ]
Одним из наиболее распространенных способов распространения антипирена является тушение пожара с воздуха . Это означает, что существует вероятность того, что эти токсичные химикаты загрязнят почву и водную систему , а затем попадут в организм человека. Это приведет к вероятности развития долгосрочных проблем со здоровьем, таких как респираторные заболевания или другие опасные проблемы со здоровьем. [ 35 ]
Еще одна серьезная проблема со здоровьем заключается в том, что огнетушащая пена токсична в стандартной мягкой и жесткой воде , и вполне вероятно, что водные существа будут заражены. Если их будут потреблять люди, существует большая вероятность того, что эти токсичности перенесут в организм человека. [ 36 ]
См. также
[ редактировать ]- Воздушное пожаротушение
- Полифосфат аммония , огнезащитный состав.
- Огнестойкий
- Перечень огнезащитных материалов
- Модульная бортовая система пожаротушения
- Фос-Чек — коммерческий антипирен в виде пены или геля.
- Тушение лесных пожаров
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Словарь по диким пожарам BLM в Вайоминге» . Blm.gov. 18 июня 2008 г. Архивировано из оригинала 8 мая 2014 г. Проверено 4 августа 2012 г.
- ^ Глоссарий Coford «Огнезащитный состав». Архивировано 8 февраля 2009 г., в Wayback Machine.
- ^ «Глоссарий Цинссера» . Zinsser.com . Проверено 4 августа 2012 г.
- ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2010). «Термическое разложение хунтита и гидромагнезита - обзор» . Термохимика Акта . 509 (1–2): 1–11. дои : 10.1016/j.tca.2010.06.012 .
- ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2012). «Термическое разложение природных смесей хунтита и гидромагнезита» . Термохимика Акта . 528 : 45–52. дои : 10.1016/j.tca.2011.11.002 .
- ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2010). «Огнезащитные свойства хунтита и гидромагнезита - обзор» . Деградация и стабильность полимеров . 95 (12): 2213–2225. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019 .
- ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2012). «Огнезащитное действие хунтита в природных смесях с гидромагнезитом» . Деградация и стабильность полимеров . 97 (4): 504–512. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.024 .
- ^ Халл, ТР; Витковский А; Холлингбери, Лос-Анджелес (2011). «Огнезащитное действие минеральных наполнителей» . Деградация и стабильность полимеров . 96 (8): 1462–1469. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006 . S2CID 96208830 .
- ^ «ФОС-ЧеК Д75 Антипирены» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2011 г. Проверено 20 ноября 2008 г.
- ^ «Как действуют антипирены?» . Европейский совет химической промышленности (CEFIC) и Европейская ассоциация антипиренов (EFRA) . Проверено 12 февраля 2010 г.
- ^ Эми Фарнсворт (6 августа 2007 г.). «Новые покрытия снижают риск пожара в общежитии» . Бостон Глобус .
- ^ США 2858895 , Коннелл, Джордж А. (изобретатель), «Способы и составы для борьбы с пожарами», опубликовано 4 ноября 1958 г.
- ^ «Межведомственные стандарты пожарной и авиационной деятельности, 2007 г., глава 17» (PDF) . Национальный межведомственный пожарный центр. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 г. Проверено 31 августа 2007 г.
- ^ «Химикаты для лесных пожаров лесной службы Министерства сельского хозяйства США» . Проверено 13 ноября 2008 г.
- ^ US 6676858 , Вандерсалл, Ховард Л. и Кегелер, Гэри Х., «Красящая жидкость, способ применения и содержащие ее огнестойкие жидкости», опубликовано 13 января 2004 г.
- ^ «Разработан новый огнезащитный гель, который может оставаться эффективным в течение нескольких месяцев» . 4 октября 2019 года . Проверено 5 октября 2020 г.
- ^ Список сертифицированных продуктов
- ^ «Долгосрочные антипирены — Национальная программа технологий и развития — Лесная служба Министерства сельского хозяйства США» . www.fs.fed.us. Проверено 6 января 2022 г.
- ^ «Информация о химической продукции для лесных пожаров» . Проверено 13 ноября 2008 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы по защите дома по Фос-Чек Вайлдфайр» . Проверено 13 сентября 2019 г.
- ^ «Информационный бюллетень по огнеупорному гелю Ember Bloc / Технические характеристики» . Проверено 5 октября 2020 г.
- ^ «Фос-Чек Паспорт безопасности» (PDF) . Проверено 14 ноября 2008 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Белл, Тина; Толхерст, Кевин; Воутерс, Майкл (16 мая 2005 г.). «Белл Т., Толхерст К. и Воутерс М. Влияние огнезащитного средства Фос-Чек на растительность пустошей восточной Австралии. Международный журнал диких пожаров . 14 (2) 199–211» . Международный журнал диких пожаров . 14 (2): 199–211. дои : 10.1071/WF04024 . S2CID 129368588 .
- ^ «Greensciencepolicy.org» . Greensciencepolicy.org. Архивировано из оригинала 20 февраля 2012 г. Проверено 4 августа 2012 г.
- ^ «Влияние антипирена на качество воды» (PDF) . Проверено 17 ноября 2008 г.
- ^ Уильям Ярдли (15 ноября 2008 г.). «Борьба с лесными пожарами: опасения по поводу химических веществ» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 ноября 2008 г.
- ^ «Химические системы лесной пожарной службы Министерства сельского хозяйства США» . Проверено 13 ноября 2008 г.
- ^ «Токсичность химических продуктов, вызывающих пожары в дикой природе, и проблемы окружающей среды» (PDF) . Проверено 13 ноября 2008 г.
- ^ «Морские бактерии являются естественным источником химических антипиренов» . физ.орг . 29 июня 2014 года . Проверено 21 июля 2017 г.
- ^ Лорбер, Мэтью (январь 2008 г.). «Воздействие на американцев полибромдифениловых эфиров» . Журнал науки о воздействии и экологической эпидемиологии . 18 (1): 2–19. дои : 10.1038/sj.jes.7500572 . ISSN 1559-064X . ПМИД 17426733 . S2CID 27473105 .
- ^ Баккер, Мартина И.; де Винтер-Соркина, Рената; де Мюль, Аника; Бун, Полли Э.; ван Донкерсгоед, Герда; ван Клаверен, Джейкоб Д.; Бауманн, Берт А.; Хиджман, Уилли С.; ван Леувен, Стефан П.Дж.; де Бур, Джейкоб; Парусник, Марко Дж. (февраль 2008 г.). «Пищевое потребление и оценка риска полибромдифениловых эфиров в Нидерландах» . Молекулярное питание и пищевые исследования . 52 (2): 204–216. дои : 10.1002/mnfr.200700112 . ISSN 1613-4133 . ПМИД 18058856 .
- ^ Дитрих, Джозеф П.; Майерс, Марк С.; Стрикленд, Стейси А.; Ван Гаест, Ана; Аркуш, Мэри Р. (январь 2013 г.). «Токсичность лесных антипиренов для речной чавычи, претерпевающей трансформацию пеструшки в смолт» . Экологическая токсикология и химия . 32 (1): 236–247. дои : 10.1002/etc.2052 . ISSN 1552-8618 . ПМИД 23161484 . S2CID 5240730 .
- ^ Шоу, Сьюзен Д.; Блюм, Арлин; Вебер, Роланд; Каннан, Курунтачалам; Рич, Дэвид; Лукас, Дональд; Кошланд, Кэтрин П.; Добрача, Дина; Хэнсон, Сара; Бирнбаум, Линда С. (октябрь 2010 г.). «Галогенированные антипирены: оправдывают ли преимущества пожарной безопасности риски?» . Обзоры на тему Гигиена окружающей среды . 25 (4): 261–305. дои : 10.1515/reveh.2010.25.4.261 . ISSN 0048-7554 . ПМИД 21268442 . S2CID 20573319 .
- ^ Шоу, Сьюзен Д.; Блюм, Арлин; Вебер, Роланд; Каннан, Курунтачалам; Рич, Дэвид; Лукас, Дональд; Кошланд, Кэтрин П.; Добрача, Дина; Хэнсон, Сара; Бирнбаум, Линда С. (октябрь 2010 г.). «Галогенированные антипирены: оправдывают ли преимущества пожарной безопасности риски?» . Обзоры на тему Гигиена окружающей среды . 25 (4): 261–305. дои : 10.1515/reveh.2010.25.4.261 . ISSN 0048-7554 . ПМИД 21268442 . S2CID 20573319 .
- ^ Сугенг, Ева Дж.; де Кок, Марийке; Скунмейд, Линда Дж.; ван де Бор, Марго (октябрь 2017 г.). «Воздействие огнезащитных химикатов на малышей: масштабы, проблемы со здоровьем и потенциальные факторы риска или защитные факторы воздействия: наблюдательные исследования, обобщенные в систематическом обзоре» . Хемосфера . 184 : 820–831. Бибкод : 2017Chmsp.184..820S . doi : 10.1016/j.chemSphere.2017.06.041 . ISSN 1879-1298 . ПМИД 28645086 .
- ^ Гайковский, депутат; Гамильтон, SJ; Буль, К.Дж.; Макдональд, Сан-Франциско; Саммерс, Швейцария (август 1996 г.). «Острая токсичность противопожарных химических составов для четырех стадий жизни толстоголового гольяна» . Экотоксикология и экологическая безопасность . 34 (3): 252–263. дои : 10.1006/eesa.1996.0070 . ISSN 0147-6513 . ПМИД 8812194 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Заметки по управлению пожаром (1989)
- Национальная ассоциация противопожарной защиты
- Ассоциация оборонной противопожарной защиты
- Влияние антипирена полифосфата аммония на термическую деструкцию полиметилметакрилата
- Огнестойкое стекло. Архивировано 17 декабря 2014 г. в Wayback Machine — огнестойкое стекло, сертифицированное UL9, в США.