Сравнительная характеристика газовых огнетушащих веществ, применяемых в автоматических установках пожаротушения

Газовые огнетушащие вещества представляют собой химические соединения или смеси соединений, которые при тушении пламени находятся в газообразном состоянии и обладают физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения. По своему физическому состоянию в момент нахождения в сосудах для их хранения и выпуска ГОТВ делятся на две группы: сжиженные и сжатые.

По механизму воздействия на очаг пожара, приводящему к его ликвидации, они делятся на две группы: разбавители и ингибиторы. Принцип разбавления состоит в том, что за счет подачи в зону горения расчетного количества инертного газа содержание кислорода в атмосфере защищаемого помещения понижается до значения менее 12 % от общего объема газовой среды, что приводит к прекращению реакции горения. Эта технология газового пожаротушения применяется достаточно давно, но недостаток кислорода вреден для людей, поэтому применять их на объектах с массовым или постоянным пребыванием людей не рекомендуется, а при использовании такого вида газового огнетушащего вещества как углекислый газ – запрещено.

Ингибирование представляет собой механизм тушения, основанный на химическом процессе замедлении реакции горения. Попадая в зону горения, эти вещества интенсивно распадаются с образованием свободных радикалов, которые вступают в реакцию с первичными продуктами горения. При этом происходит понижение скорости горения до полного затухания.

Оставшиеся свободные связи заняты атомами хлора. При наличии в молекуле атомов брома после группы цифр ставится буква «В» и цифра, указывающая число его атомов. Эти вещества могут быть как условно безопасными (безвредными при кратковременном вдыхании), так и полностью безвредными для здоровья людей. Перечень газовых огнетушащих веществ, используемых в соответствии с нормативными документами в автоматических установках пожаротушения, приведен в табл. 1.

Таблица 1. Газовые огнетушащие вещества (составы)

Одна из наиболее важных задач применения огнетушащих газов – обеспечение безопасности персонала защищаемых помещений. Как было отмечено ранее, в соответствии с нормативными документами газовое пожаротушение осуществляется при условии эвакуации людей из защищаемого помещения. Однако если по какой-то причине в защищаемом помещении оказались люди, то ГОТВ может в той или иной степени оказывать на них вредное воздействие, которое будет определяться видом ГОТВ и временем его воздействия на человека. На рис. 1 приведена диаграмма оценки безопасности ГОТВ в их нормативной концентрации для человека, по каким-либо причинам оказавшимся в зоне газового пожаротушения.

Рисунок 1. Оценка оценки безопасности газовых огнетушащих веществ по токсичности

Как видно из диаграммы, наиболее опасными в этой ситуации для человека будут хладон 125 и хладон 227еа, у которых разница между нормативной огнетушащей концентрацией и предельно допустимой для человека равна соответственно 0,2 % и 3,3 %. Степень воздействия на человека нормативной огнетушащей концентрации некоторых ГОТВ в защищаемом помещении приведена в табл. 2.

Таблица 2. Степень воздействия на человека нормативной огнетушащей концентрации ГОТВ в помещении

По методам контроля сохранности ГОТВ в модулях газового пожаротушения все газовые огнетушащие вещества можно разбить на три группы. К первой группе относятся хладон 125, хладон 318Ц и хладон 227еа. Эти хладоны хранятся в модулях в сжиженном виде под давлением газавытеснителя, чаще всего – азота. Модули с перечисленными хладонами, как правило, имеют рабочее давление, не превышающее 6,4 МПа. Контроль количества хладона в процессе эксплуатации установки осуществляется по манометру, установленному на модулях.

Хладон 23 и СО2 составляют вторую группу. Они хранятся также в сжиженном виде, но вытесняются из модуля под давлением собственных насыщенных паров. Рабочее давление модулей с перечисленными ГОТВ должно иметь рабочее давление не менее 14,7 МПа. Во время эксплуатации модули должны быть установлены на весовых устройствах, обеспечивающих непрерывный контроль массы хладона 23 или СО2.

К третьей группе относятся N2, Ar и Инерген. Данные ГОТВ хранятся в модулях в газообразном состоянии при давлении 14,7 МПа и более. Контроль массы ГОТВ третьей группы осуществляется по манометру. В настоящее время наиболее перспективным в применении считается газовое огнетушащее вещество Novec 1230 (ФК-5-1-12), относящееся к классу фторкетонов и представляющее собой жидкость без цвета и без запаха, которую еще называют «сухой водой». Такая жидкость значительно тяжелее воды (в 1,6 раз), но самое основное ее преимущество в том, что она не проводит электричество.

При использовании огнетушащее вещество очень быстро переходит в газообразное состояние из жидкого, при этом поглощает всю тепловую энергию огня, а после применения испаряется за считанные секунды и не оставляет никакого налета и конденсата. Novec 1230 имеет самый высокий коэффициент по безопасности и во время применения практически не снижает в помещении содержание кислорода и не наносит вреда органам зрения и дыхания человека. На сегодняшний день, несмотря на все преимущества, Novec 1230 перед другими видами ГОТВ, он не получил в России широкого распространения. Основным фактором, сдерживающим его применение, является высокая стоимость по сравнению с другими ГОТВ.