Огнетушащие свойства воды — что можно тушить, а что нельзя

Самым первым огнетушащим веществом в истории была вода. Ее применяли для ликвидации возгораний задолго до изобретения пенообразователей и порошковых составов. Используют ее и сегодня, но в несколько ином виде.

Вода и ее физико-химические параметры

Вещество изначально находится в жидком агрегатном состоянии, но может переходить и в другие формы, например, в твердую или газообразную. Химическая формула воды – Н2О, название – оксид водорода. Молекула вещества состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Жидкость не имеет цвета, запаха и вкуса.

Что относится к первичным средствам пожаротушения

Это те средства, которые используются для борьбы с огнем до прибытия спасателей, например:

• огнетушители;
• укрывные материалы;
• пожарные щиты с инструментами;
• ведра и ручные насосы;
• пожарные краны.

Ведра и ручные насосы используют в первую очередь для доставки воды из ближайшего источника на место происшествия. Пожарные краны подключают к водопроводу в здании. Огнетушители могут содержать ОТВ на водной основе.

На заметку. Водные огнетушители не так востребованы на рынке, как порошковые, пенные или газовые устройства. На это есть ряд причин: во-первых, вода ускоряет коррозию металла, значительно сокращая срок годности аппарата; во-вторых, вещество применяется только для тушения пожаров класса А (твердые материалы).

Огнетушащая эффективность воды

На вопрос «В чем заключаются огнетушащие свойства воды?» не получится ответить кратко. Требуется комплексное изучение воды как вещества. Такое ОТВ обладает следующими свойствами:

1. Теплоемкость. Это означает, что при попадании в очаг возгорания вода отнимает у огня часть тепла на свое испарение, оказывая охлаждающее действие.
2. Низкая теплопроводность. Вода не может загореться или быстро нагреться от постороннего источника.
3. Термическая стойкость. Водяной пар распадается на составляющие (кислород и водород) только при температуре выше +1 700 ℃.
4. Малая вязкость. Вещество жидкое, что позволяет использовать и передавать его по рукавным линиям под давлением.
5. Высокий объем парообразования. При испарении объем воды увеличивается более, чем в 1 000 раз. Таким образом, воздушная среда в зоне горения разбавляется паром. Водяные испарения вытесняют кислород, изолируют очаг.

Разновидности водяного пожаротушения

Системы водяного пожаротушения состоят из следующих элементов:

1. Система разветвленных магистралей. По ним вещество поступает в помещение.
2. Насадки-оросители. Крепятся на трубопровод в местах выхода огнегасящего состава.
3. Узел управления. Перекрывает доступ вещества из емкости в магистраль, одновременно с этим участвует в запуске насоса.
4. Насос. Увеличивает напор в трубопроводе.
5. Емкость с ОТВ. Иногда устанавливается два резервуара – оперативного действия (в первые 20 минут тушения) и основной (до 90 минут тушения после поступления сигнала).

Существует три вида установок водяного пожаротушения:

1. Спринклерная. Отличается автономностью работы. В обычном состоянии магистрали системы заполнены водой, но доступ трубопровода к емкости с ОТВ закрыт узлом управления. На каждом из оросителей-спринклеров установлен индивидуальный термозамок-колба. Под воздействием тепла колба разрушается, открывая доступ ОТВ в защищаемое помещение. Узел управления реагирует на понижение давления в трубопроводе, открывая доступ к резервуару с веществом и отправляя сигнал работы насосу. Главный недостаток этого вида установок в одноразовости оросителей – после первого использования сработавшие спринклеры нужно будет заменить. Тем не менее система отличается низким расходом вещества.

   

2. Дренчерные. В конструкции установки участвуют дренчеры – оросители открытого типа. Именно поэтому в трубах системы чаще всего нет воды – иначе она будет выливаться через разбрызгиватели. Допускается нахождение вещества в магистралях без давления, если оросители установлены розетками вверх. Система работает так же, как и спринклерная, но с двумя отличиями: во-первых, побудительный сигнал идет не от индивидуальных замков, а от датчиков тепла или дыма; во-вторых, при включении установки все дренчеры начинают свою работу. К недостаткам дренчерной системы относят высокий расход воды, к преимуществам – быстрое срабатывание и безопасность.

   

3. Модули тушения тонкораспыленной водой. Выглядят как небольшие металлические капсулы, которые при активации выпускают взвесь водяных капель, своеобразный туман. Модули расширяют функционал воды – тонкораспыленным веществом допускается тушить пожары класса В (горючие жидкости).

Действие модуля тонкораспыленной воды наглядно показано на видео в конце статьи.

Достоинства и недостатки

К преимуществам воды как огнетушащего вещества можно отнести следующие показатели:

• быстрое прекращение горения за счет снижения температуры и изоляции газовой среды;
• безопасность для людей;
• доступность – водопровод имеется в большинстве зданий.

Наряду с положительными качествами, у водяных ОТВ есть недостатки:

• узкая сфера применения: большая часть водных веществ предназначена для тушения твердых материалов (А), реже – жидкостей (В);
• увеличенный риск коррозии деталей системы, этот фактор значительно сокращает срок их действия.

Интенсивность подачи

Зависит от категории пожарной опасности объекта. В среднем этот показатель для разных локаций начинается от 0,06 л/м2 и доходит до 0,3 л/м2.

Способы подачи

Различают три способа подачи вещества:

1. Сплошной струей. Часто применяется при использовании рукавных и лафетных стволов. Струя особенно эффективна, если направлять ее непосредственно на очаг возгорания.
2. Распыленным потоком. Используется как для тушения пожаров, так и для защиты от огня. Наиболее частое применение – водяной щит, создаваемый стволом для защиты пожарного, и водяная завеса в здании.
3. Взвесью капель (туманом). Эффективность этого метода заключается в мелком распылении воды. Частицы быстро заполняют помещение, испаряясь и вытесняя кислород.

Область применения воды

Классы пожара, на которых используется вода, напрямую зависят от вида подачи вещества. Сконцентрированной струей воды можно тушить только пожары группы А (твердые материалы). Допустимо использование тонкораспыленного состава на возгораниях категории В (горючие жидкости), тогда как тушение струей вещества только усугубит ситуацию.

Чаще всего воду как огнетушащий состав применяют в местах массового скопления людей, где нет особо ценных материалов, например:

• торговые центры;
• административные здания;
• образовательные учреждения.

Также воду используют на строительных площадках для охлаждения нагревающихся элементов (например, свай).

Что нельзя тушить водой

Существует также несколько классов пожара, на которых воду применять либо бесполезно, либо опасно:

1. С – горючие газы. Использование воды в таких случаях бесполезно, даже тонкораспыленной.
2. D – металлы. При контакте с некоторыми щелочноземельными металлами (например, магний или натрий) с водой начинается бурная химическая реакция с обильным выделением тепла. В случае возгорания такая реакция только усугубит положение.
3. Е – электрооборудование под напряжением. Вода хорошо проводит электрические заряды. Подача вещества на электроустановки, не выключенные из сети, может стоить жизни.

Внимание! Важно помнить, что вода также способна нанести материальный ущерб. При неправильном расчете вред от тушения водой может быть выше, чем вред от пожара.

Крайне не рекомендуется применение этого ОТВ в следующих местах:

• музеи;
• архивы;
• магазины техники и электроники;
• склады техники, книг.

Способы повышения огнетушащей эффективности воды

Вода плохо смачивает материалы из-за высокого поверхностного натяжения. Для его понижения применяются специальные добавки:

1. Загустители. Повышают вязкость воды.
2. Пенообразователи. Из растворов этого средства можно получить пену при помощи специальной насадки.
3. Поверхностно активные вещества.

Выводы

Вода обладает тушащими свойствами, строящимися в основном на охлаждении материалов и вытеснении кислорода из пораженной зоны. Несмотря на обилие более эффективных ОТВ, вода все еще используется в первую очередь в общественных местах из-за своей безопасности для людей.

Новым способом использования вещества считаются модули тонкораспыленной воды. «Туманом», который они выделяют, можно тушить как твердые материалы, так и жидкости.