Огнетушащий порошок
Огнетушащий порошок — это мелкодисперсная сыпучая смесь твёрдых минеральных солей и добавок, предназначенная для тушения пожаров классов A, B, C, E и, в зависимости от состава, D. Принцип действия основан на изоляции очага горения от доступа кислорода, ингибировании (торможении) химических реакций горения и механическом сбивании пламени. Огнетушащие порошки являются одним из наиболее универсальных и эффективных средств первичного пожаротушения, применяемых как в ручных огнетушителях, так и в стационарных установках.
История
Первые попытки использования порошковых составов для тушения пожаров относятся к началу XIX века. В 1819 году в России был запатентован способ тушения порошкообразной смесью селитры, серы и угля, однако он не получил широкого распространения из-за высокой стоимости и низкой эффективности. Современные огнетушащие порошки начали разрабатываться в 1930-х годах в США и СССР. В 1940-х годах были созданы составы на основе бикарбоната натрия, которые показали высокую эффективность при тушении горючих жидкостей. В 1960-х годах появились порошки общего назначения (ABC), способные тушить как твёрдые горючие материалы, так и электроустановки под напряжением. В СССР массовое производство огнетушащих порошков началось в 1970-х годах, и к концу XX века они стали основным типом заряда для большинства переносных огнетушителей.
Классификация и состав
Огнетушащие порошки классифицируются по нескольким признакам: по назначению (классы пожаров), по химическому составу и по способу получения.
По назначению (классы пожаров)
Согласно ГОСТ Р 53280.4-2009, порошки делятся на три основные категории:
- Порошки общего назначения (ABC, ABCE): Предназначены для тушения пожаров классов A (твёрдые горючие вещества), B (жидкие горючие вещества) и C (газообразные горючие вещества). Составы, маркируемые как ABCE, дополнительно пригодны для тушения электроустановок под напряжением (класс E). Основой таких порошков чаще всего служат фосфорно-аммонийные соли (моноаммонийфосфат, диаммонийфосфат).
- Порошки специального назначения (BC, BCE): Эффективны для тушения пожаров классов B и C, а также электроустановок (E). Они менее эффективны для тушения твёрдых материалов (класс A), так как не образуют на поверхности защитной корки. Основой служат бикарбонат натрия, бикарбонат калия, хлорид калия или сульфат калия.
- Порошки для тушения металлов (класс D): Специализированные составы, предназначенные для тушения пожаров, связанных с горением щелочных, щёлочноземельных металлов, магния, титана, циркония и их сплавов. В качестве основы используются хлорид натрия, хлорид калия, графит, песок или специальные смеси с добавками, предотвращающими химическую реакцию металла с порошком.
По химическому составу
Основные типы огнетушащих порошков различаются по активному компоненту:
- Фосфорно-аммонийные (на основе моноаммонийфосфата): Наиболее распространённые порошки общего назначения. Обеспечивают тушение пожаров классов A, B, C, E. При контакте с огнём плавятся и образуют стекловидную плёнку, изолирующую поверхность.
- Бикарбонатные (на основе бикарбоната натрия или калия): Эффективны для тушения горючих жидкостей и газов (классы B, C). При нагревании разлагаются с выделением углекислого газа, который разбавляет горючую среду.
- Хлоридные (на основе хлорида калия или натрия): Используются в основном для тушения металлов (класс D) и в некоторых составах для класса B/C. Обладают высокой теплопроводностью, что способствует быстрому охлаждению очага.
- Графитовые и песчаные: Специализированные составы для тушения металлов. Графит, смешанный с добавками, может образовывать на поверхности горящего металла корку, препятствующую доступу кислорода.
Дополнительные компоненты
Для улучшения эксплуатационных свойств в состав порошков вводятся добавки:
- Гидрофобизаторы (стеараты, аэросил): Предотвращают слёживание и комкование порошка при хранении, улучшают сыпучесть.
- Антистатики: Снижают электризацию частиц порошка при распылении.
- Ингибиторы коррозии: Защищают металлические части огнетушителей и оборудования от воздействия солей.
Принцип действия
Тушение огнетушащим порошком основано на сочетании нескольких механизмов:
- Химическое ингибирование: Основной механизм. Частицы порошка, попадая в зону горения, разлагаются с образованием свободных радикалов (например, PO·, PO₂·), которые активно связывают активные центры цепной реакции горения (атомы H, OH, O), обрывая цепь. Этот процесс наиболее эффективен для газовых и жидких горючих веществ.
- Изоляция: Порошок, оседая на горящей поверхности, образует слой, препятствующий доступу кислорода к очагу. Для порошков класса A (фосфорно-аммонийных) характерно образование стекловидной плёнки, которая надёжно изолирует поверхность.
- Разбавление: При разложении некоторых солей (например, бикарбонатов) выделяются инертные газы (CO₂, N₂), которые снижают концентрацию кислорода в зоне горения.
- Охлаждение: На нагрев и разложение частиц порошка затрачивается тепло, что приводит к локальному снижению температуры в очаге.
Применение
Огнетушащие порошки используются в различных типах пожарной техники:
- Ручные и передвижные огнетушители: Наиболее распространённое применение. Порошковые огнетушители (ОП) маркируются по массе заряда (например, ОП-1, ОП-4, ОП-8) и предназначены для тушения пожаров классов A, B, C, E. Они эффективны на открытых площадках, в производственных цехах, на транспорте, в гаражах и складских помещениях.
- Стационарные установки порошкового пожаротушения (УПП): Применяются для защиты больших объёмов (склады, ангары, трансформаторные подстанции, нефтехранилища). Подача порошка осуществляется через трубопроводы и распылители под давлением газа-вытеснителя (азот, сжатый воздух).
- Автоматические модули порошкового пожаротушения: Компактные устройства, которые срабатывают при превышении пороговой температуры или при поступлении сигнала от пожарного извещателя. Используются для защиты электрощитовых, серверных, кабельных туннелей.
Преимущества и недостатки
Преимущества
- Высокая универсальность: Способность тушить пожары большинства классов (A, B, C, E), включая электроустановки под напряжением до 1000 В (и выше для специальных составов).
- Высокая скорость тушения: Порошок быстро подавляет пламя, особенно на начальной стадии пожара.
- Широкий температурный диапазон: Работоспособность от -50°C до +50°C, что позволяет использовать порошковые огнетушители в неотапливаемых помещениях и на улице.
- Нетоксичность: Большинство порошков не токсичны для человека (за исключением возможного раздражения дыхательных путей при вдыхании).
- Низкая стоимость: По сравнению с газовыми или аэрозольными системами, порошковые системы значительно дешевле.
Недостатки
- Загрязнение: Порошок оставляет трудноудаляемый налёт на всех поверхностях, что может вывести из строя электронику, оргтехнику, оборудование и товары.
- Снижение видимости: При распылении образуется плотное облако, которое резко ухудшает видимость, затрудняя эвакуацию людей и работу пожарных.
- Коррозионная активность: Соли, входящие в состав порошка, гигроскопичны и при контакте с влагой могут вызывать коррозию металлов.
- Ограниченная эффективность при тушении глубоких очагов: Порошок плохо проникает в щели и полости, поэтому для тушения тлеющих материалов (класс A) требуется длительное воздействие.
- Непригодность для тушения некоторых веществ: Нельзя использовать для тушения щелочных металлов (натрий, калий) без специальных составов, а также для веществ, горение которых происходит без доступа кислорода (например, термит).
Интересные факты
- Первый в мире огнетушитель с порошковым зарядом был запатентован в 1912 году в США инженером Уильямом Грейнджером, но его конструкция была несовершенна.
- В СССР в 1950-х годах для тушения лесных пожаров использовались авиационные порошковые бомбы, сбрасываемые с самолётов.
- Порошок на основе бикарбоната калия (Purple-K) считается одним из самых эффективных для тушения пожаров класса B (горючие жидкости) и широко применяется в авиации и на нефтехимических предприятиях.
- В России действуют строгие требования к сертификации огнетушащих порошков (ГОСТ Р 53280.4-2009), включая испытания на сыпучесть, влагопоглощение и огнетушащую способность.
Источники
- ГОСТ Р 53280.4-2009. Установки пожаротушения автоматические. Огнетушащие вещества. Часть 4. Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования и методы испытаний.
- ГОСТ 27331-87 (ISO 3941-77). Пожарная техника. Классификация пожаров.
- СНиП 21-01-97* (актуализированная редакция СП 112.13330.2011). Пожарная безопасность зданий и сооружений.
- Собурь С.В. «Пожарная безопасность. Справочник». — М.: ПожКнига, 2019.
- Шароварников А.Ф., Молчанов В.П. «Огнетушащие вещества и способы их применения». — М.: Академия ГПС МЧС России, 2015.
BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.
На главную BFOmetr →