Пена пожаротушения
Пена пожаротушения – это пена, используемая для тушения пожара . Его роль заключается в охлаждении огня и покрытии топлива, предотвращении его контакта с кислородом и, таким образом, подавлении горения . Пену для пожаротушения изобрел русский инженер и химик Александр Лоран в 1902 году. [1]
Используемые поверхностно -активные вещества должны образовывать пену в концентрации менее 1%. Другими компонентами огнезащитных пен являются органические растворители (например, триметилтриметиленгликоль и гексиленгликоль ), стабилизаторы пены (например, лауриловый спирт ) и ингибиторы коррозии .
Обзор
[ редактировать ]- Пены с низким коэффициентом расширения, такие как пены, образующие водную пленку (AFFF), имеют коэффициент расширения менее 20, маловязки, подвижны и могут быстро покрывать большие площади.
- Пены средней кратности имеют коэффициент расширения 20–200. [2]
- Высокократные пены имеют коэффициент расширения более 200–1000 и подходят для закрытых помещений, таких как ангары, где необходимо быстрое заполнение.
- Спиртостойкие пены содержат полимер, образующий защитный слой между поверхностью горения и пеной, предотвращающий разрушение пены спиртами в горящем топливе. Спиртостойкие пены используются при тушении горючих топлив, содержащих оксигенаты , например метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), или возгораний жидкостей на основе полярных растворителей или содержащих их.
Пены класса А
[ редактировать ]
Пены класса А были разработаны в середине 1980-х годов для борьбы с лесными пожарами . Пенопласты класса А снижают поверхностное натяжение воды, что способствует смачиванию и насыщению пенопластов класса А водой. Он проникает и тушит угли на глубине. Это способствует тушению пожара и может предотвратить повторное возгорание. [3] Положительный опыт привел к его использованию для борьбы с другими типами пожаров класса А , включая пожары в сооружениях. [4]
Пены класса B
[ редактировать ]Пены класса Б предназначены для пожаров класса Б — легковоспламеняющихся жидкостей. Использование пены класса А при пожаре класса В может дать неожиданные результаты, поскольку пены класса А не предназначены для сдерживания взрывоопасных паров, образующихся горючими жидкостями. Пенопласты класса B имеют два основных подтипа.
Синтетические пены
[ редактировать ]Синтетические пены основаны на синтетических поверхностно-активных веществах . Они обеспечивают лучшее течение и растекание по поверхности жидкостей на углеводородной основе, для более быстрого тушения пламени. Они имеют ограниченную безопасность после пожара и являются токсичными загрязнителями грунтовых вод.
- Водные пленкообразующие пены (AFFF) имеют водную основу и часто содержат поверхностно-активные вещества на основе углеводородов, такие как алкилсульфат натрия , и фторированные поверхностно-активные вещества , такие как фтортеломеры , перфтороктановая кислота (ПФОК) или перфтороктансульфоновая кислота (ПФОС).
- Спиртостойкие водные пленкообразующие пены (AR-AFFF) представляют собой пены, устойчивые к действию спиртов и способные образовывать защитную пленку.
- Пены, не содержащие фтора (FFF, также называемые F3), в основном основаны на углеводородных поверхностно-активных веществах и не содержат каких-либо фторсодержащих поверхностно-активных веществ. [5]
Белковые пены
[ редактировать ]Протеиновые пены содержат натуральные белки в качестве пенообразователей . В отличие от синтетических пен, белковые пены биоразлагаемы . Они растекаются и распространяются медленнее, но создают более термостойкое и долговечное пенопластовое одеяло.
К белковым пенам относятся обычная белковая пена (П), фторпротеиновая пена (ФП) (смесь белковой пены и фторированных ПАВ), пленкообразующий фторпротеин (FFFP), [6] [ нужна полная цитата ] спиртоустойчивая фторпротеиновая пена (AR-FP) и спиртоустойчивый пленкообразующий фторпротеин (AR-FFFP).
Приложения
[ редактировать ]Каждый вид пены имеет свое применение. Пены высокой кратности используются, когда замкнутое пространство, например, подвал или ангар, необходимо быстро заполнить. Пены низкой кратности используются при горении разливов. AFFF лучше всего подходит для разливов реактивного топлива, FFFP лучше подходит для случаев, когда горящее топливо может образовывать более глубокие лужи, а AR-AFFF подходит для сжигания спиртов. Высокопроизводительные FFF являются жизнеспособной альтернативой AFFF и AFFF-AR для различных приложений. Наибольшая гибкость достигается с помощью AR-AFFF или AR-FFFP. AR-AFFF необходимо использовать в местах, где бензин смешан с кислородсодержащими соединениями, поскольку спирты предотвращают образование пленки между пеной FFFP и бензином, разрушая пену и делая пену FFFP практически бесполезной.
Техники нанесения
[ редактировать ]Существует 2 основных метода нанесения. [7] нанесения пены на огонь, признанный европейскими (EN1568) и международными (ISO7203) стандартами:
Метод подметания (прикатыванием) . Используйте только для очистки луж легковоспламеняющихся продуктов на открытой местности. Направьте струю пены на землю перед обрабатываемым продуктом. Возможно, придется переместить шланговую линию или использовать несколько линий для покрытия материала. Если используется несколько линий, помните о других пожарных в этом районе.
Метод Bankshot (банкдаун) . Пожарный использует предмет, чтобы отклонить поток пены, чтобы она стекала по горящей поверхности. Применение должно быть максимально щадящим. Направьте пену на вертикальный объект. Дайте пене распределиться по материалу и образовать пенопластовое одеяло.
Метод Raindown — используется, когда невозможно использовать метод Bankshot или метод Roll-on. Поднимите струю пены в воздух над материалом и позвольте ей аккуратно упасть на поверхность. Эффективен до тех пор, пока поток пены полностью покрывает материал. Может оказаться неэффективным при неблагоприятных ветровых условиях.
История
[ редактировать ] | Этот раздел содержит контент, написанный как реклама . ( февраль 2015 г. ) |
Вода уже давно является универсальным средством тушения пожаров, но не во всех случаях она является лучшим средством. Например, вода обычно неэффективна при нефтяных пожарах и может быть опасной. Для тушения нефтяных пожаров разработаны огнетушащие пены.
предложил метод тушения пожаров легковоспламеняющихся жидкостей путем засыпки их пеной В 1902 году русский инженер и химик Александр Лоран . Лоран работал учителем в школе в Баку , центре российской нефтяной промышленности того времени. Впечатленный увиденными там большими, трудно потушимыми нефтяными пожарами, Лоран попытался найти жидкое вещество, которое могло бы эффективно с ними справиться. Он изобрел огнетушащую пену, которая была успешно испытана в экспериментах в 1902 и 1903 годах. [1] В 1904 году Лоран запатентовал свое изобретение и в том же году разработал первый пенный огнетушитель . [8]
Исходная пена представляла собой смесь двух порошков и воды, получаемую в пеногенераторе. Ее назвали химической пеной из-за химического воздействия, при котором она создавалась. Обычно использовались порошки бикарбоната натрия и сульфата алюминия с добавлением небольших количеств сапонина или солодки для стабилизации пузырьков. В ручных пенных огнетушителях используются те же два химиката в растворе. Чтобы привести в действие огнетушитель, была сломана пломба и перевернут устройство, что позволило жидкостям смешаться и вступить в реакцию. Химическая пена представляет собой стабильный раствор мелких пузырьков, содержащий углекислый газ с меньшей плотностью, чем масло или вода, и обладает стойкостью при покрытии плоских поверхностей. Поскольку он легче горящей жидкости, он свободно течет по поверхности жидкости и тушит пожар за счет удушающего действия (удаления/предотвращения поступления кислорода). Химическая пена сегодня считается устаревшей из-за необходимости использования большого количества контейнеров с порошком даже для небольших пожаров.
В 1940-х годах Перси Лавон Джулиан разработал улучшенный тип пены под названием Aerofoam . Используя механическое воздействие, жидкий белковый концентрат, изготовленный из соевого белка , смешивали с водой либо в дозаторе, либо в аэрационной насадке для образования пузырьков воздуха, обладающих сыпучим действием. Степень расширения и простота в обращении сделали его популярным. Белковая пена легко загрязняется некоторыми легковоспламеняющимися жидкостями, поэтому следует следить за тем, чтобы пена наносилась только над горящей жидкостью. Белковая пена имеет медленные характеристики разрушения, но она экономична для обеспечения безопасности после пожара.
разработал высокократную пену В начале 1950-х годов Герберт Эйснер в Англии в Научно-исследовательском институте безопасности на шахтах (ныне Лаборатория здравоохранения и безопасности) для борьбы с пожарами на угольных шахтах. Уилл Б. Джеймисон, горный инженер из Пенсильвании, прочитав о предлагаемой пене в 1952 году, запросил дополнительную информацию об этой идее. Он приступил к работе над этой идеей с Горнодобывающим управлением США, протестировав 400 формул, пока не было найдено подходящее соединение. В 1964 году компания Walter Kidde & Company (ныне Kidde ) купила патенты на пену с высоким коэффициентом расширения. [9]
В 1960-х годах компания National Foam, Inc. разработала фторпротеиновую пену. Его активным веществом является фторированное поверхностно-активное вещество , которое обеспечивает маслоотталкивающее свойство и предотвращает загрязнение. В целом, это лучше, чем белковая пена, поскольку более длительный срок службы одеяла обеспечивает большую безопасность, когда требуется вход для спасения. Фторпротеиновая пена обладает быстрым разрушением и может также использоваться вместе с сухими химикатами, разрушающими белковую пену.
В середине 1960-х годов ВМС США разработали водную пленкообразующую пену (AFFF). Эта синтетическая пена имеет низкую вязкость и быстро распространяется по поверхности большинства углеводородных топлив. Под пеной образуется водная пленка, которая охлаждает жидкое топливо, останавливая образование горючих паров. Это обеспечивает эффектную остановку пожара, что является важным фактором в аварийно-спасательных пожаротушениях.
В начале 1970-х годов компания National Foam, Inc. изобрела технологию AFFF, устойчивую к спирту. AR-AFFF — синтетическая пена, разработанная как для углеводородных материалов, так и для материалов, содержащих полярные растворители . Полярные растворители – это горючие жидкости, разрушающие обычную противопожарную пену. Эти растворители извлекают воду, содержащуюся в пене, разрушая пенопластовый слой. Следовательно, для этих видов топлива требуется пена, устойчивая к спиртам или полярным растворителям. Спиртостойкую пену необходимо отскакивать от поверхности и позволить ей стечь вниз и поверх жидкости, образуя ее мембрану, в отличие от стандартного AFFF, который можно распылять непосредственно на огонь.
В 1993 году компания Pyrocool Technologies Inc. приобрела патентные права на смачивающий агент с превосходными охлаждающими свойствами, который эффективен при пожарах классов A, B, D, а также при пожарах под давлением и трехмерных пожарах, связанных как с углеводородным топливом, так и с полярными растворителями, такими как как алкоголь и этанол. Смачивающий агент продается под названием Pyrocool. Pyrocool Technologies Inc. была награждена Президентской премией «Зеленая химия» USEPA в 1998 году. Кэрол Браунер, администратор USEPA в 1998 году, описала Pyrocool как «технологию третьего тысячелетия: разработка и коммерческое внедрение экологически ответственного средства пожаротушения и охлаждающего агента». Спор с производителем Baum's Castorine привел к тому, что компания Baum провела ребрендинг этой формулы под названием Novacool UEF и продает этот продукт под этим названием с 2008 года.
В 2002 году BIOEX, французский производитель противопожарной пены, пионер в области экологически чистых пен, выпустил на рынок первую пену, не содержащую фтора (ECOPOL). Пенообразователь высокоэффективен при пожарах класса Б, углеводородов и полярных растворителей, а также при пожарах класса А. Их экологическая задача заключалась в том, чтобы убедить своих клиентов выбрать новое поколение экологически чистых продуктов, которые на 100% не содержат фтора и доказали свою эффективность. [10]
В 2010 году французская компания Orchidee International разработала первый FFHPF, пену с самыми высокими эксплуатационными характеристиками, не содержащую фтора. Пена достигла степени разлагаемости 97% и в настоящее время продается компанией Orchidee International под торговой маркой «BluFoam». Пена в концентрации 3% используется при пожарах как на углеводородах, так и на полярных растворителях.
Проблемы окружающей среды и здоровья
[ редактировать ]Исследования показали, что ПФОС является стойким, биоаккумулятивным и токсичным загрязнителем. [11] [12] [13] Он был добавлен в Приложение B Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях в мае 2009 года. [14] Правила США, Канады, Европейского Союза, Австралии и Японии запретили новое производство продуктов на основе ПФОС, включая противопожарные пены. [15] Компания 3M прекратила производство ПФОС в 2002 году из-за проблем с токсичностью. [16]
обнаруживаются фторированные поверхностно-активные вещества Одно исследование, опубликованное в 2015 году, показало, что у пожарных чаще в крови . [17] В 2016 году ВВС США заплатили 4,3 миллиона долларов за систему очистки воды для жителей, расположенных ниже по течению от базы ВВС Петерсон в Колорадо . [18] [19]
В Соединенных Штатах сбросы AFFF с судов в поверхностные воды регулируются Агентством по охране окружающей среды США (EPA) и Министерством обороны в соответствии с Законом о чистой воде . [20] [21]
опубликовало заявление об общественной безопасности В Австралии в 2015 году Управление по охране окружающей среды Нового Южного Уэльса после загрязнения источника воды возле базы RAAF в Уильямтауне . Сообщалось, что поверхностные, грунтовые воды и рыба содержат химические вещества из противопожарных пен, которые были выпущены местной базой Королевских ВВС Австралии до внесения изменений в протокол обучения в 2008 году. [22] Жителям этого района посоветовали не употреблять колодезную воду, а также яйца и морепродукты фауны, подвергшейся воздействию загрязненной воды. [23] Открытие привело к запрету всех форм ловли рыбы в водах бухты Фуллертон до начала октября 2016 года. [24] [25]
По состоянию на 2017 год Министерство обороны Австралии рассматривало два коллективных иска, поданных пострадавшими от загрязнения в Уильямтауне и в Центре армейской авиации Оки . [26] [27] Министерство обороны совместно со многими аэропортами и пожарными службами расследует возможное заражение на 18 военных объектах по всей Австралии. [28] В Уильямтауне также проводятся исследования по поглощению и остаточному загрязнению растений, кур и яиц. [29]
Новой Зеландии В декабре 2017 года министр окружающей среды были обнаружены уровни ПФОС и ПФОК, превышающие допустимые объявил, что в грунтовых водах на двух базах Королевских ВВС Новой Зеландии , что предположительно связано с историческим использованием пены для пожаротушения, содержащей эти вещества. [30] Жителям, проживающим вблизи авиабаз, было приказано пить бутилированную воду до тех пор, пока не будут проведены более обширные исследования. [31]
В 2020 году правительственные учреждения штатов США планируют утилизировать огнетушащую пену путем сжигания или захоронения. В США будет утилизировано около 1 миллиона галлонов США (3800 кл) пены. Потенциальные риски для здоровья от сжигания AFFF все еще расследуются Агентством по охране окружающей среды и агентствами штата. [32]
См. также
[ редактировать ]- Система пенообразования сжатым воздухом
- Пенный путь
- Хронология событий, связанных с пер- и полифторалкильными веществами
- Мокрая вода
- Депопуляция пеной - часто выполняется с помощью противопожарной пены.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Лоран и огнетушитель. Архивировано 27 июля 2011 года в Wayback Machine на p-lab.org (на русском языке).
- ^ «Применение огнетушащих пенообразователей низкой, средней и высокой кратности» . Биоэкс . Проверено 7 февраля 2024 г.
- ^ Брошюра Phos Chek WD881 (PDF) , Phos-Chek, заархивировано из оригинала (PDF) 5 января 2009 г. , получено 5 декабря 2008 г.
- ^ «Пена класса А: вопросы и ответы» . Архивировано из оригинала 29 сентября 2005 года.
- ^ «ЭКОПОЛЬ Бесфтористая противопожарная пена» (PDF) .
- ^ Пункт 1 BS 5306-6.1.
- ^ «Прямые и непрямые методы нанесения огнегасящей пены – BIOEX» . БИОЭКС - Производитель огнетушащей пены Пожарная компания .
- ^ История огнетушителя (на русском языке)
- ^ Кирни, Пол (февраль 1966 г.). «Закрой окна!» . Популярная механика . Том. 125, нет. 2. Журналы Hearst. стр. 136–139, 210–212. ISSN 0032-4558 .
- ^ «Тушение пожара бесфтористыми пенами» .
- ^ ОЭСР (2002). «Оценка опасности перфтороктанового сульфоната (ПФОС) и его солей». ENV/JM/RD(2002)17/FINAL (стр. 5) .
- ^ «Насколько безопасна противопожарная пена?» . Пожарно-спасательная служба1 . Проверено 14 февраля 2017 г.
- ^ « Фильм «Темные воды» представляет риск для 3M, - говорит аналитик» . Заражение ВСФФ на армейских базах . Проверено 20 ноября 2019 г.
- ^ Правительства объединяются, чтобы ускорить сокращение глобальной зависимости от ДДТ и добавить девять новых химических веществ в соответствии с международным договором . Женева: Секретариат Стокгольмской конвенции. 8 мая 2008 г.
- ^ «Информационный бюллетень о противопожарных агентах AFFF» (PDF) . Арлингтон, Вирджиния: Коалиция по пене для пожаротушения. 2017.
- ^ Пелли, Джанет. «В крови пожарных обнаружены новые фторированные поверхностно-активные вещества - новости химии и техники» . Проверено 19 ноября 2016 г.
- ^ Ротандер, Анна; Каррман, Анна; Томс, Лейза-Мари Л.; Кей, Маргарет; Мюллер, Йохен Ф.; Гомес Рамос, Мария Хосе (2015). «Новые фторированные поверхностно-активные вещества, предварительно идентифицированные у пожарных с использованием жидкостной хроматографии, квадрупольной времяпролетной тандемной масс-спектрометрии и подхода «случай-контроль». Экологические науки и технологии . 49 (4): 2434–2442. Бибкод : 2015EnST...49.2434R . дои : 10.1021/es503653n . ISSN 0013-936X . ПМИД 25611076 .
- ^ Финли, Брюс (10 мая 2017 г.). «Повышенный уровень заболеваемости раком обнаружен к югу от Колорадо-Спрингс, где источники воды содержат токсичные химикаты» . Денвер Пост .
- ^ «Загрязненная вода возле баз в Колорадо намекает на более широкие проблемы безопасности» . Нью-Йорк Таймс . 26 июля 2016 года . Проверено 19 ноября 2016 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США (EPA), Вашингтон, округ Колумбия (12 апреля 2013 г.). «Окончательное общее разрешение Национальной системы ликвидации выбросов загрязняющих веществ (NPDES) на сбросы, связанные с нормальной эксплуатацией судна». Федеральный реестр. 78 ФР 21938 .
- ^ Министерство обороны и Агентство по охране окружающей среды (11 января 2017 г.). «Единые национальные стандарты сброса отходов с судов вооруженных сил – этап II, первая партия». Федеральный реестр, 82 FR 3173 .
- ^ «Министерство обороны и правительство Нового Южного Уэльса расследуют использование химикатов вокруг базы RAAF в Уильямтауне» . СМИ и информация . Сидней: Управление по охране окружающей среды Нового Южного Уэльса . 3 сентября 2015 г. Архивировано из оригинала 12 сентября 2015 г.
- ^ «Группа экспертов рекомендует отменить запрет на устрицы и продолжить тестирование рыбы» . Главный научный сотрудник и инженер . Сидней: Правительство Нового Южного Уэльса. 2 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 23 сентября 2017 г. Проверено 22 сентября 2017 г.
- ^ Крис Рэй (25 марта 2016 г.). «Что происходит с водой в Уильямтауне?» . Сидней Морнинг Геральд . Фэрфакс Медиа . Проверено 15 августа 2017 г.
- ^ Тонкин, Эмма; Кук, Карли (27 сентября 2016 г.). «Запрет на рыбную ловлю введен в связи с отменой загрязнения к северу от Ньюкасла» . Новости АВС . Проверено 25 октября 2017 г.
- ^ Дэниел Бердон (21 апреля 2017 г.). «Федеральное правительство рассматривает возможность постепенного отказа от токсичных химикатов для пены для пожаротушения» . Канберра Таймс . Фэрфакс Медиа . Проверено 15 августа 2017 г.
- ^ Грегори, Кэтрин (12 мая 2017 г.). «Жители Уильямтауна недовольны разоблачениями. Министерство обороны задержало информацию о загрязнении» . ABC News (Австралия) . Проверено 17 августа 2017 г.
- ^ «Программа расследований и управления PFAS» . Министерство обороны . 16 ноября 2003 года . Проверено 16 августа 2017 г.
- ^ «Исследования поглощения ПФАС растениями, курицей и яйцами» . Министерство обороны . 16 ноября 2003 года . Проверено 16 августа 2017 г.
- ^ «Агентства, расследующие потенциальное загрязнение воды» . Радио Новой Зеландии . 7 декабря 2017 года . Проверено 8 декабря 2017 г.
- ^ «Силы обороны знали о возможном заражении уже несколько месяцев» . Радио Новой Зеландии. 8 декабря 2017 года . Проверено 8 декабря 2017 г.
- ^ Кариньян, Сильвия; Клюки, Кешия (16 июля 2020 г.). «Штаты должны выбросить почти 1 миллион галлонов пены ПФАС» . Отчет об окружающей среде и энергетике . Закон Блумберга.
- Оке, Шон, «Эксплуатационные характеристики смачивающих агентов». Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям США.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ассоциация противопожарной защиты 16 сентября 2006 г.
- Кларк, Уильям Э. Принципы и практика пожаротушения. Нью-Джерси: Сэддл-Брук, 1991.
- Хоторн, Эд. Нефтяные жидкости: пожарная и аварийная борьба. Нью-Джерси: Энглвуд Клиффс, 1987 год.
- Ричер, Антон. Инновации: идеи продвигают пожаротушение. Том. 20 № 6, Журнал Industrial Fire World. 5 октября 2005 г. [1]
- http://fireworld.com/Archives/tabid/93/articleType/ArticleView/articleId/86678/Innovation.aspx Архивировано 2 марта 2014 г. в Wayback Machine.
- Реней, Варгезе Биоразлагаемые огнетушащие пены. Дубай: Журнал, 2007.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с огнетушащей пеной, на Викискладе?
