ОГНЕТУ́ШАЩИЕ СОСТА́ВЫ

ОГНЕТУ́ШАЩИЕ СОСТА́ВЫ, ве­ще­ст­ва и ма­те­риа­лы, об­ла­даю­щие фи­зи­ко-хи­мич. свой­ст­ва­ми, ко­то­рые по­зво­ля­ют соз­дать ус­ло­вия для пре­кра­ще­ния го­ре­ния. По аг­ре­гат­но­му со­стоя­нию О. с. клас­си­фи­ци­ру­ют на жид­кие (во­да, вод­ные рас­тво­ры), пен­ные (воз­душ­но-ме­ха­нич., хи­мич. пе­на), га­зо­вые (фре­о­ны, во­дя­ной пар, азот и др.), по­рош­ко­вые, аэ­ро­золь­ные, сы­пу­чие (пе­сок, зем­ля, флю­сы и др.), твёр­дые (вой­лоч­ные, ас­бе­сто­вые, бре­зен­то­вые по­кры­тия). По ме­ха­низ­му пре­кра­ще­ния го­ре­ния О. с. под­раз­де­ля­ют на ох­ла­ж­даю­щие зо­ну ре­ак­ции или го­ря­щие ве­щества, изо­ли­рую­щие реа­ги­рую­щие ком­по­нен­ты от зо­ны го­ре­ния, раз­бав­ляю­щие реа­ги­рую­щие ком­по­нен­ты в зо­не ре­ак­ции го­ре­ния, ин­ги­би­рую­щие ре­ак­цию го­ре­ния. При до­ми­ни­ро­ва­нии оп­ре­де­лён­но­го ме­ха­низ­ма О. с. ока­зы­ва­ют ком­би­ни­ров. дей­ст­вие на про­цесс го­ре­ния.

Наи­бо­лее ши­ро­ко ис­поль­зуе­мое для ту­ше­ния ве­ще­ст­во – во­да – ока­зы­ва­ет преим. ох­ла­ж­даю­щее дей­ст­вие. Дос­то­ин­ства: де­ше­виз­на, дос­туп­ность, вы­со­кие удель­ная те­п­ло­ём­кость и скры­тая те­п­ло­та ис­па­ре­ния, хи­мич. инерт­ность к боль­шин­ст­ву ве­ществ. Не­дос­тат­ки: вы­со­кие темп-ра за­мер­за­ния, элек­тро­про­вод­ность, кор­ро­зи­он­ная ак­тив­ность, плот­ность, коэф. по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния. При ту­ше­нии по­жа­ра ис­поль­зу­ет­ся 5–10% во­ды, по­дан­ной для ту­ше­ния. Эф­фек­тив­ность ту­ше­ния по­да­чей во­ды в рас­пы­лён­ном со­стоя­нии вы­ше, чем сплош­ной стру­ёй. Во­дой не ту­шат ме­тал­лы, их гид­ри­ды, кар­би­ды, би­ту­мы, мас­ла, ком­пакт­ной стру­ёй – пы­ли. Для по­вы­ше­ния ог­не­туша­щей спо­соб­но­сти в во­ду до­бав­ля­ют (в ко­ли­че­ст­ве от 0,4 до 5%) ан­ти­фри­зы, ми­нер. со­ли, ПАВ, ко­то­рые мо­гут сни­жать и/или сни­жа­ют темп-ру за­мер­за­ния, ко­эф. по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния, по­вы­ша­ют вяз­кость.

Наи­бо­лее эф­фек­тив­ное изо­ли­рую­щее сред­ст­во – пе­на – долж­на иметь хо­ро­шую струк­тур­но-ме­ха­нич. проч­ность, тер­мо­стой­кость, рас­те­кае­мость. Пе­ны по­лу­ча­ют из 3–6%-ных вод­ных рас­тво­ров пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей: сме­си ПАВ со ста­би­ли­зи­рую­щи­ми до­бав­ка­ми. Пе­но­об­ра­зо­ва­те­ли клас­си­фи­ци­ру­ют по на­зна­че­нию (об­ще­го и це­ле­во­го), спо­со­бу об­ра­зо­ва­ния пе­ны (хи­мич., воз­душ­но-ме­ха­нич.), крат­но­сти – от­но­ше­нию объ­ё­ма пе­ны к объ­ё­му в ней жид­ко­сти (низ­ко­крат­ные – крат­ность ме­нее 20; сред­не­крат­ные – от 20 до 200; вы­со­ко­крат­ные – бо­лее 200), при­ро­де ПАВ (про­теи­но­вые, син­те­тич. уг­ле­во­до­род­ные или фтор­со­дер­жа­щие; ио­но­ген­ные и не­ио­но­ген­ные), эко­ло­гич. свой­ст­вам (био­ло­ги­че­ски «мяг­кие», т. е. био­раз­ла­гае­мые, и «жё­ст­кие»). Хи­мич. пе­ну по­лу­ча­ют в руч­ных ог­не­ту­ши­те­лях при взаи­мо­дей­ст­вии ще­лоч­ных и ки­слот­ных рас­тво­ров; воз­душ­но-ме­ха­нич. пе­ну – в пе­но­ге­не­ра­то­рах сме­ше­ни­ем воз­ду­ха с вод­ным рас­тво­ром пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей.

На ос­но­ве син­те­тич. уг­ле­во­до­род­ных пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей об­ще­го на­зна­че­ния (ани­он­ные уг­ле­во­до­род­ные ПАВ – ал­кил-, арил­суль­фа­ты) по­лу­ча­ют пе­ны сред­ней и вы­со­кой крат­но­сти для ту­ше­ния по­жа­ров неф­ти, неф­те­про­дук­тов, твёр­дых го­рю­чих ма­те­риа­лов. На ос­но­ве син­те­тич. уг­ле­во­до­род­ных пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей це­ле­во­го на­зна­че­ния (не­ио­но­ген­ные ПАВ) – низ­ко­крат­ные пе­ны для ту­ше­ния по­жа­ров отд. го­рю­чих жид­ко­стей в осо­бых ус­ло­ви­ях (напр., при низ­кой темп-ре). Не­дос­тат­ки син­те­тич. пен: не­вы­со­кая тер­мо­стой­кость, склон­ность к сме­ши­ва­нию с неф­те­про­дук­та­ми. Тер­мо­стой­кие низ­ко­крат­ные пе­ны, об­ла­даю­щие сла­бым кор­ро­зи­он­ным дей­ст­ви­ем, по­лу­ча­ют на ос­но­ве про­теи­но­вых пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей (при­род­ные бел­ки – от­хо­ды пи­ще­вой пром-сти, в т. ч. ро­га, кос­ти и т. п., с до­бав­кой не­ор­га­нич. со­лей). На ос­но­ве син­те­тич. фтор­со­дер­жа­щих ПАВ (ио­но­ген­ных и не­ио­но­ген­ных), об­ла­даю­щих низ­ким по­верх­но­ст­ным на­тя­же­ни­ем, вы­со­кой изо­ли­рую­щей спо­соб­но­стью, тер­мич. и хи­мич. стой­ко­стью, по­лу­ча­ют пе­ну низ­кой и сред­ней крат­но­сти с по­вы­шен­ной ог­не­ту­ша­щей спо­соб­но­стью. Нефть, неф­те­про­дук­ты, др. го­рю­чие жид­ко­сти ту­шат пе­ной, со­дер­жа­щей фто­ри­ро­ван­ные и уг­ле­во­до­род­ные плён­ко­об­ра­зую­щие пе­но­об­ра­зо­ва­те­ли це­ле­во­го на­зна­че­ния. Пе­ной на ос­но­ве син­те­тич. фтор­со­дер­жа­щих плён­ко­об­ра­зую­щих пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей с до­бав­ка­ми по­ли­мер­ных со­еди­не­ний пу­тём по­да­чи свер­ху или под слой ту­шат во­до­рас­тво­ри­мые по­ляр­ные го­рю­чие жид­ко­сти. Пе­ны низ­кой и сред­ней крат­но­сти на ос­но­ве фтор­про­теи­но­вых пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей об­ла­да­ют вы­со­кой ог­не­ту­ша­щей эф­фек­тив­но­стью, тер­мо­стой­ки, инерт­ны к го­рю­чим жид­ко­стям.

Все фто­ри­ро­ван­ные ПАВ, вхо­дя­щие в со­став пе­но­об­ра­зо­ва­те­лей, – био­ло­ги­че­ски не­раз­ла­гае­мы, их сжи­га­ют в спец. пе­чах или скла­ди­ру­ют на по­ли­го­нах. Син­те­тич. уг­ле­во­до­род­ные пе­но­об­ра­зо­ва­те­ли об­ще­го на­зна­че­ния мож­но ис­поль­зо­вать как сма­чи­ва­те­ли и мою­щие сред­ст­ва. Раз­бав­лен­ные до пре­дель­но до­пус­ти­мой кон­цен­тра­ции ПАВ био­ло­ги­че­ски «мяг­кие» пе­но­об­ра­зо­ва­те­ли до­пус­ка­ет­ся сбра­сы­вать в сточ­ные во­ды. По сте­пе­ни влия­ния на че­ло­ве­че­ский ор­га­низм син­те­тич. уг­ле­во­до­род­ные пе­но­об­ра­зо­ва­те­ли об­ще­го на­зна­че­ния от­но­сят­ся к 4-му клас­су опас­но­сти (ма­ло­опас­ные); це­ле­во­го на­зна­че­ния – к 4-му или к 3-му (уме­рен­но опас­ные) клас­су. Кон­цен­три­ров. пе­но­об­ра­зо­ва­те­ли об­ла­да­ют сла­бы­ми ку­му­ля­тив­ны­ми свой­ст­ва­ми, при кон­так­те мо­гут вы­звать раз­дра­же­ние кож­ных по­кро­вов и сли­зи­стой обо­лоч­ки глаз.

К га­зо­вым ог­не­ту­ша­щим ве­ще­ст­вам и со­ста­вам от­но­сят­ся: инерт­ные раз­ба­ви­те­ли – СО₂, N₂, Аr, во­дя­ной пар, ар­го­нит – смесь N₂ (50%) и Ar (50%), инер­ген – смесь N₂ (52%), Ar (40%) и CO₂ (8%); ин­ги­би­то­ры го­ре­ния – га­ло­ген­про­из­вод­ные уг­ле­во­до­ро­дов (хла­до­ны). При ту­ше­нии по­жа­ра инерт­ны­ми раз­ба­ви­те­ля­ми у боль­шин­ст­ва ве­ществ го­ре­ние пре­кра­ща­ет­ся при сни­же­нии кон­цен­тра­ции ки­сло­ро­да до 12–15% по объ­ё­му; для во­до­ро­да, аце­ти­ле­на, ка­лия, на­трия, ме­тал­ло­ор­га­нич. со­еди­не­ний, гид­ри­дов ме­тал­лов – не бо­лее 5% по объ­ё­му.

Хла­до­ны об­ла­да­ют вы­со­кой эф­фек­тив­но­стью бла­го­да­ря на­ли­чию в мо­ле­ку­ле ато­мов Сl и Вr, на­ли­чие ато­мов F по­вы­ша­ет их тер­мо­стой­кость. Для объ­ём­но­го ту­ше­ния при­ме­ня­ли га­зо­об­раз­ные хла­до­ны 13B1 (CF₃Br) и 12B1 (CF₂ClBr), а для по­верх­но­ст­но­го – жид­кий 114B2 (C₂F₄Br₂). Хла­до­ном 13B1 не ту­шат по­роха, нит­ро­цел­лю­ло­зу, гид­ра­зи­ны, ме­тал­лы (Na, K, Mg, Ti, Zr, U, Pt). В кон. 20 в. Сl- и Вr-со­дер­жа­щие хла­до­ны при­зна­ны эко­ло­ги­че­ски опас­ны­ми вслед­ст­вие воз­дей­ст­вия на озо­но­вый слой Земли. В ка­че­ст­ве аль­тер­на­ти­вы пред­ло­жены пер­фто­ри­ро­ван­ные уг­ле­во­до­ро­ды (CF_4, C₂F₆, C₃F₈) и др. га­ло­ген­про­из­вод­ные уг­ле­во­до­ро­дов (CHF₃, CF₃CHF₂, CF₃CFHВr), эф­фек­тив­ные при ту­ше­нии, но с низ­ки­ми озо­но­раз­ру­шаю­щим по­тен­циа­лом и ток­сич­но­стью.

По­рош­ко­вые О. с. – по­ли­дис­перс­ные (5–100 мкм) сме­си ми­нер. со­лей (фос­фа­ты ам­мо­ния, кар­бо­на­ты, би­кар­бо­на­ты, хло­ри­ды Na, K и др.) с до­бав­ка­ми, пре­пят­ст­вую­щи­ми слё­жи­ва­нию и ком­ко­ва­нию (аэ­ро­сил, бе­лая са­жа, тальк и др.), об­ла­да­ют свой­ст­ва­ми ге­те­ро­ген­ных ин­ги­би­то­ров. По­рош­ко­вые О. с. при­ме­ня­ют в ог­не­ту­ши­те­лях, ста­цио­нар­ных ус­та­нов­ках и спец. по­жар­ных ав­то­мо­би­лях на от­кры­том воз­ду­хе, в за­кры­том по­ме­ще­нии в диа­па­зо­не от –50 до +50 °C. Ту­ше­ние по­рош­ка­ми об­ще­го на­зна­че­ния осу­ще­ст­в­ля­ет­ся соз­да­ни­ем ог­не­ту­ша­щей кон­цен­тра­ции в объ­ё­ме, по­рош­ка­ми спец. на­зна­че­ния – за­сып­кой по­верх­но­сти го­рю­че­го.

По­рош­ки об­ще­го на­зна­че­ния на ос­но­ве би­кар­бо­на­та и кар­бо­на­тов на­трия ис­поль­зу­ют для объ­ём­но­го ту­ше­ния по­жа­ров клас­сов В, С, элек­тро­ус­та­но­вок под на­пря­же­ни­ем до 1000 В; на ос­но­ве ам­мо­фо­са для ту­ше­ния по­жа­ров клас­сов А, В, С и элек­тро­ус­та­но­вок под на­пря­же­ни­ем до 1000 В (с по­вы­шен­ным со­дер­жа­ни­ем ам­мо­фо­са для ту­ше­ния по­жа­ров клас­сов А, В, С и элек­тро­ус­та­но­вок под на­пря­же­ни­ем до 5000 В). По­рош­ки спец. на­зна­че­ния на ос­но­ве хло­ри­да ка­лия, гра­фи­та и др. при­ме­ня­ют для ту­ше­ния ме­тал­лов, ме­тал­ло­ор­га­нич. со­еди­не­ний, гид­ри­дов ме­тал­лов, др. ве­ществ (по­жа­ры клас­са D). Дос­то­ин­ст­ва по­рош­ков: вы­со­кая ог­не­ту­ша­щая спо­соб­ность, уни­вер­саль­ность, де­ше­виз­на, при­ме­не­ние при низ­ких темп-рах, от­сут­ст­вие ток­сич­но­сти. Не­дос­тат­ки: воз­мож­ность по­втор­но­го вос­пла­ме­не­ния, сни­же­ние ви­ди­мо­сти, склон­ность к аг­ло­ме­ра­ции, слё­жи­ва­нию, по­гло­ще­нию вла­ги.

Для объ­ём­но­го по­жа­ро­ту­ше­ния при­ме­ня­ют аэ­ро­золь­ные О. с. – твер­до­то­п­лив­ные ком­по­зи­ции, пред­став­ляю­щие со­бой сме­си окис­ли­те­ля – KNO₃, KClO₄, NaNO₃, Ba(NO₃)₂, го­рю­чих ком­по­нен­тов (са­жа, эпок­сид­ные, фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ные, по­ли­эфир­ные смо­лы, кау­чук, нит­ро­цел­лю­ло­за) и азот­со­дер­жа­щих ор­га­нич. со­еди­не­ний (для по­вы­ше­ния об­ра­зо­ва­ния га­зов, аэ­ро­зо­ля). Про­дук­ты го­ре­ния аэ­ро­золь­ных О. с. ин­ги­би­ру­ют ре­ак­ции в зо­не го­ре­ния, раз­бав­ля­ют, ох­ла­ж­да­ют го­рю­чую смесь. Дос­то­ин­ст­ва: хи­мич. ста­биль­ность в нор­маль­ных ус­ло­ви­ях, вы­со­кая ог­не­ту­ша­щая спо­соб­ность. Не­дос­тат­ки те же, что и у ог­не­ту­ша­щих по­рош­ков.