Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с пены для пожаротушения )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пожарные распыляли пену на строения комплекса Мамонт Хот Спрингс 10 сентября 1988 года во время пожаров в Йеллоустоуне .

Пена для пожаротушения - это пена, используемая для тушения пожара . Его роль заключается в охлаждении огня и покрытии топлива, предотвращая его контакт с кислородом, что приводит к подавлению горения . Пена для пожаротушения была изобретена русским инженером и химиком Александром Лораном в 1902 году [1]

Используемые поверхностно-активные вещества должны давать пену с концентрацией менее 1%. Другие компоненты огнезащитных пен являются органическими растворителями (например, триметил- триметиленгликоль и гексиленгликоль ), стабилизаторы пены (например, лауриловый спирт ), и ингибиторы коррозии .

Обзор [ править ]

  • Пены с низким коэффициентом расширения, такие как пены, образующие водную пленку, имеют коэффициент расширения менее 20, обладают низкой вязкостью, мобильны и могут быстро покрывать большие площади.
  • Пены средней кратности имеют степень расширения 20–100.
  • Пены с высоким коэффициентом расширения имеют коэффициент расширения более 200–1000 и подходят для замкнутых пространств, таких как ангары, где требуется быстрое заполнение.
  • Спиртоустойчивые пены содержат полимер, который образует защитный слой между горящей поверхностью и пеной, предотвращая разрушение пены спиртами в горящем топливе. Спиртостойкие пены используются при тушении пожаров топлива, содержащего оксигенаты , например метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), или возгораний жидкостей на основе полярных растворителей или содержащих их .

Пены класса А [ править ]

Пожарная машина демонстрирует класс А пенопласт в CAFS системе

Пены класса А были разработаны в середине 1980-х годов для борьбы с лесными пожарами . Пены класса A снижают поверхностное натяжение воды, что способствует смачиванию и насыщению топлива класса A водой. Он проникает и гасит тлеющие угли на глубине. Это способствует тушению пожара и может предотвратить повторное возгорание. [2] Благоприятный опыт позволил использовать его для борьбы с другими типами пожаров класса А , включая строительные пожары. [3]

Пены класса B [ править ]

Пены класса B предназначены для пожаров класса B - легковоспламеняющихся жидкостей. Использование пены класса A при пожаре класса B может дать неожиданные результаты, поскольку пены класса A не предназначены для удержания взрывоопасных паров, образующихся при воспламенении горючих жидкостей. Пены класса B имеют два основных подтипа.

Синтетические пены [ править ]

Синтетические пены созданы на основе синтетических поверхностно-активных веществ . Они обеспечивают лучшую текучесть и растекание по поверхности жидкостей на углеводородной основе для более быстрого подавления пламени. Они имеют ограниченную безопасность после пожара и являются токсичными загрязнителями подземных вод.

  • Водные пленкообразующие пены (AFFF) имеют водную основу и часто содержат поверхностно-активные вещества на углеводородной основе, такие как алкилсульфат натрия , и фторсодержащие ПАВ , такие как фтортеломеры , перфтороктановая кислота (PFOA) или перфтороктансульфоновая кислота (PFOS).
  • Спиртоустойчивые водные пленкообразующие пены (AR-AFFF) - это 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. [4]

Белковые пены [ править ]

Белковые пены содержат в качестве пенообразователей натуральные протеины . В отличие от синтетической пены, протеиновая пена поддается биологическому разложению . Они текут и растекаются медленнее, но обеспечивают более термостойкое и долговечное пенопластовое одеяло.

Белковые пены включают обычную протеиновую пену (P), фторопротеиновую пену (FP), пленкообразующий фторопротеин (FFFP), [5] [ требуется полное цитирование ] спиртоустойчивую фторопротеиновую пену (AR-FP) и спиртоустойчивую пленкообразующую фторопротеин (AR-FFFP).

Приложения [ править ]

Каждый вид пены имеет свое применение. Пены с высоким коэффициентом расширения используются, когда необходимо быстро заполнить замкнутое пространство, такое как подвал или ангар. При горении разливов используются пены с низкой кратностью расширения. AFFF лучше всего подходит для разливов реактивного топлива, FFFP лучше для случаев, когда горящее топливо может образовывать более глубокие лужи, а AR-AFFF подходит для сжигания спиртов. Высокопроизводительные FFF - жизнеспособная альтернатива AFFF и AFFF-AR для различных приложений. Наибольшая гибкость достигается с помощью AR-AFFF или AR-FFFP. AR-AFFF должен использоваться в областях, где бензин смешан с оксигенатами, поскольку спирты предотвращают образование пленки между пеной FFFP и бензином, разрушая пену, делая пену FFFP практически бесполезной.

Методы нанесения [ править ]

Существует 2 основных метода нанесения [6] пены на огонь, признанных европейскими (EN1568) и международными (ISO7203) стандартами:

  • Сильное или прямое нанесение: пена наносится непосредственно на жидкость в огне.
  • Бережное или непрямое нанесение: сначала пена наносится на вертикальную поверхность (стену, резервуар…). Затем пена осторожно растекается над поверхностью горящей жидкости. Образовавшаяся пенная подушка предотвратит взбалтывание топлива и загрязнение пены топливом. В основном используется для тушения полярных жидких растворителей класса B (смешиваемых с водой).

История противопожарных пен [ править ]

Вода издавна является универсальным средством тушения пожаров, но не во всех случаях. Например, вода обычно неэффективна при пожарах нефти и может быть опасной. Пены для пожаротушения были разработкой для тушения нефтяных пожаров.

В 1902 году русский инженер и химик Александр Лоран предложил метод тушения возгораний горючих жидкостей путем покрытия их пеной . Лоран был учителем в школе в Баку , центре российской нефтяной промышленности в то время. Под впечатлением от больших, трудно тушимых нефтяных пожаров, которые он там видел, Лоран попытался найти жидкое вещество, которое могло бы эффективно с ними справиться. Он изобрел пену для пожаротушения, 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 . [7]

Исходная пена представляла собой смесь двух порошков и воды, полученную в пеногенераторе. Она была названа химической пеной из-за химического воздействия на нее. Обычно используемые порошки представляли собой бикарбонат натрия и сульфат алюминия с добавлением небольших количеств сапонина или лакрицы для стабилизации пузырьков. В ручных пенных огнетушителях использовались те же два химиката в растворе. Чтобы привести в действие огнетушитель, была нарушена герметичность, и устройство перевернулось, что позволило жидкостям смешаться и вступить в реакцию. Химическая пена - это стабильный раствор мелких пузырьков, содержащий углекислый газ.с более низкой плотностью, чем масло или вода, и проявляет стойкость для покрытия плоских поверхностей. Поскольку он легче горящей жидкости, он свободно течет по поверхности жидкости и тушит пламя путем удушения (удаления / предотвращения кислорода). Химическая пена сегодня считается устаревшей из-за того, что требуется много контейнеров с порошком даже для небольших пожаров.

В 1940-х годах Перси Лавон Джулиан разработал улучшенный тип пенопласта под названием Aerofoam . Используя механическое воздействие, жидкий концентрат на основе белка , изготовленный из соевого белка , смешивали с водой либо в дозаторе, либо в аэрирующем сопле, чтобы сформировать воздушные пузырьки со свободным течением. Его коэффициент расширения и простота обращения сделали его популярным. Белковая пена легко загрязняется некоторыми легковоспламеняющимися жидкостями, поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы пена наносилась только над горящей жидкостью. Протеиновая пена обладает медленными ударными характеристиками, но экономична для обеспечения послепожарной безопасности.

В начале 1950-х годов Герберт Эйснер изобрел пену с высокой кратностью расширения в Англии в Исследовательском центре безопасности в шахтах (ныне Лаборатория здоровья и безопасности ) для борьбы с пожарами в угольных шахтах. Уилл Б. Джемисон, горный инженер из Пенсильвании, прочитал о предлагаемой пене в 1952 году и запросил дополнительную информацию об этой идее. Он приступил к работе с Горным бюро США над этой идеей, протестировав 400 формул, пока не было найдено подходящее соединение. В 1964 году Walter Kidde & Company (ныне Kidde ) приобрела патенты на пену с высокой кратностью расширения. [8]

В 1960-х годах компания National Foam, Inc. разработала фторопротеиновую пену. Его активным агентом является фторированное поверхностно-активное вещество, которое обеспечивает маслоотталкивающее свойство для предотвращения загрязнения. В общем, он лучше, чем протеиновая пена, потому что его более длительный срок службы одеяла обеспечивает большую безопасность, когда требуется вход для спасения. Фторопротеиновая пена обладает быстродействующими характеристиками, ее также можно использовать вместе с сухими химическими веществами, разрушающими протеиновую пену.

В середине 1960-х годов ВМС США разработали водную пленкообразующую пену (AFFF). Эта синтетическая пена имеет низкую вязкость и быстро растекается по поверхности большинства углеводородных топлив. Под пеной образуется водная пленка, которая охлаждает жидкое топливо, останавливая образование легковоспламеняющихся паров. Это обеспечивает драматическое поражение при пожаре, что является важным фактором пожаротушения при аварийно-спасательных операциях.

В начале 1970-х годов компания National Foam, Inc. изобрела спиртоустойчивую технологию AFFF. AR-AFFF - это синтетическая пена, разработанная как для углеводородных материалов, так и для материалов с полярными растворителями . Полярные растворители - это горючие жидкости, разрушающие обычную пену для пожаротушения. Эти растворители извлекают воду, содержащуюся в пене, разрушая слой пены. Следовательно, для этих видов топлива требуется пена, устойчивая к спиртам или полярным растворителям. Спиртоустойчивую пену необходимо отразить от поверхности и дать ей стечь вниз и по жидкости, чтобы сформировать ее мембрану, по сравнению со стандартной AFFF, которую можно распылять прямо на огонь.

В 1993 году Pyrocool Technologies Inc. приобрела патентные права на увлажняющий агент с превосходными охлаждающими свойствами, который эффективен при пожарах классов A, B, D, а также при пожарах под давлением и трехмерных пожарах с участием топлива на основе углеводородов и полярных растворителей, таких как как спирт и этанол. Смачивающий агент продается под названием Pyrocool. Компания Pyrocool Technologies Inc. была удостоена Президентской премии в области экологической химии в 1998 году Агентством по охране окружающей среды США. Кэрол Браунер, администратор Агентства по охране окружающей среды США в 1998 году, описала Pyrocool как «Технологию третьего тысячелетия: разработка и коммерческое внедрение экологически ответственного агента пожаротушения и охлаждения».

В 2002 году BIOEX, французский производитель противопожарной пены, пионер в области экологически чистых пен, выпустил на рынок первую пену без фтора (ECOPOL). Пеноконцентрат высокоэффективен при возгорании углеводородов класса В и полярных растворителей, а также при пожарах класса А. Их экологическая задача заключалась в том, чтобы убедить своих клиентов выбрать экологически чистые продукты нового поколения, которые на 100% не содержат фтора и доказали свою эффективность. [9]

В 2010 году французская компания Orchidee International разработала первую пену FFHPF, не содержащую фтора, с самыми высокими характеристиками. Пена достигла 97% степени разлагаемости и в настоящее время продается Orchidee International под торговой маркой «BluFoam». Пена используется в количестве 3% как при пожаре углеводородов, так и при пожаре полярных растворителей.

Проблемы окружающей среды и здоровья [ править ]

Исследования показали, что ПФОС является стойким, способным к биоаккумуляции и токсичным загрязнителем. [10] [11] [12] Он был добавлен в Приложение B Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях в мае 2009 года. [13] Нормативные акты США, Канады, Европейского Союза, Австралии и Японии запретили новое производство продуктов на основе ПФОС, в том числе противопожарных пен. [14] 3M прекратила производство ПФОС в 2002 году из-за опасений по поводу токсичности. [15]

Одно исследование, опубликованное в 2015 году, показало, что у пожарных более вероятно наличие фторированных поверхностно-активных веществ в кровотоке . [16] 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 . [17] [18]

В США 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 . [19] [20]

В Австралии в 2015 году Управление по охране окружающей среды Нового Южного Уэльса опубликовало объявление об общественной безопасности в связи с загрязнением источника воды возле базы RAAF в Уильямтауне . Сообщалось, что поверхностные воды, грунтовые воды и рыба содержат химические вещества из противопожарных пен, которые были выпущены местной базой ВВС Австралии до внесения изменений в протокол обучения в 2008 году. [21] Жителям этого района посоветовали не употреблять в пищу какие-либо стволы. вода, помимо яиц и морепродуктов из фауны, подвергающихся воздействию загрязненной воды. [22] Это открытие привело к запрету всех форм рыбной ловли в водах бухты Фуллертон до начала октября 2016 года. [23][24]

По состоянию на 2017 года австралийское министерство обороны имеет дело с двумя исками , принесенных людьми , пострадавшими от загрязнения в Вилльямтауне и в армейской авиации Центр Оке . [25] [26] Наряду со многими аэропортами и пожарными службами, Министерство обороны расследует возможное заражение на 18 военных объектах по всей Австралии. [27] В Уильямтауне также проводятся исследования поглощения и остаточного загрязнения растений, цыплят и яиц. [28]

В декабре 2017 года министр окружающей среды Новой Зеландии объявил, что уровни ПФОС и ПФОК выше допустимого были обнаружены в грунтовых водах на двух базах Королевских ВВС Новой Зеландии , что, как считается, связано с историческим применением противопожарной пены, содержащей эти вещества. [29] Жителям, проживающим рядом с авиабазами, было приказано пить воду в бутылках, пока не будет проведено более обширное исследование. [30]

В 2020 году государственные органы США планируют утилизировать противопожарную пену путем сжигания или захоронения. Штаты утилизируют почти 1 миллион галлонов США (3800 килограммов) пены. Потенциальные риски для здоровья от сжигания AFFF все еще исследуются EPA и государственными агентствами. [31]

См. Также [ править ]

  • Пенная система сжатого воздуха
  • Пена дорожка
  • Хронология событий, связанных с пер- и полифторалкильными веществами

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б Loran и огнетушитель архивация 27 июля 2011 в Wayback Machine на p-lab.org (на русском языке )
  2. ^ Фос Chek WD881 Брошюра (PDF) , Фос-Chek, архивируется от оригинала (PDF) от 5 января 2009 года , получена 5 декабря +2008
  3. ^ «Пена класса А: вопросы и ответы» . Архивировано из оригинального 29 сентября 2005 года.
  4. ^ «Не содержащая фтора пена для пожаротушения ECOPOL» (PDF) .
  5. ^ Пункт 1 BS 5306-6.1
  6. ^ «Прямые и непрямые методы нанесения пены для тушения пожара - BIOEX» . BIOEX - производитель противопожарной пены Пожарная компания .
  7. ^ История огнетушителя (в России)
  8. ^ Кирни, Пол (февраль 1966 г.). "Закрой Windows!" . Популярная механика . Vol. 125 нет. 2. Журналы Hearst. С. 136–139, 210–212. ISSN 0032-4558 . 
  9. ^ «Тушение пожара пеной без фтора» .
  10. Перейти ↑ OECD (2002). «Оценка опасности перфтороктанового сульфоната (ПФОС) и его солей». ENV / JM / RD (2002) 17 / FINAL (стр. 5) .
  11. ^ "Насколько безопасна пена для пожаротушения?" . FireRescue1 . Проверено 14 февраля 2017 года .
  12. ^ « Фильм « Темные воды »представляет риск для 3M, - считает аналитик» . Загрязнение AFFF на армейских базах . Проверено 20 ноября 2019 года .
  13. ^ Правительства объединяются, чтобы ускорить сокращение глобальной зависимости от ДДТ и добавить девять новых химических веществ в соответствии с международным соглашением . Женева: Секретариат Стокгольмской конвенции. 8 мая 2008 г.
  14. ^ «Информационный бюллетень по пожарным агентам AFFF» (PDF) . Арлингтон, Вирджиния: Коалиция противопожарной пены. 2017 г.
  15. ^ Пелли, Джанет. «Новые фторированные поверхностно-активные вещества, обнаруженные в крови пожарных - Новости химии и техники» . Проверено 19 ноября +2016 .
  16. ^ Ротандер, Анна; Каррман, Анна; Toms, Leisa-Maree L .; 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 »». Наука об окружающей среде и технологии . 49 (4): 2434–2442. Bibcode : 2015EnST ... 49.2434R . DOI : 10.1021 / es503653n . ISSN 0013-936X . PMID 25611076 .  
  17. Рианна Финли, Брюс (10 мая 2017 г.). «Повышенный уровень заболеваемости раком обнаружен к югу от Колорадо-Спрингс, где источники воды содержат токсичные химические вещества» . Денвер Пост .
  18. ^ "Загрязненная вода около баз Колорадо намекает на более широкие проблемы безопасности" . Нью-Йорк Таймс . 26 июля 2016 . Проверено 19 ноября +2016 .
  19. ^ Агентство по охране окружающей среды США (EPA), Вашингтон, округ Колумбия (12 апреля 2013 г.). «Окончательноеобщее разрешение Национальной системы устранения сбросов загрязняющих веществ (NPDES) на сбросы, связанные с нормальной эксплуатацией судна». Федеральный регистр. 78 FR 21938 .
  20. ↑ DOD и EPA (11 января 2017 г.). «Единые национальные стандарты сброса для судов Вооруженных сил - Фаза II, первая партия». Федеральный регистр, 82 FR 3173 .
  21. ^ «Министерство обороны и правительство штата Новый Южный Уэльс расследуют химические вещества вокруг базы RAAF в Уильямтауне» . СМИ и информация . Сидней: Управление по охране окружающей среды Нового Южного Уэльса. 3 сентября 2015. Архивировано из оригинала 12 сентября 2015 года.
  22. ^ «Экспертная группа рекомендует положить конец запрету на устрицы, провести дальнейшее тестирование рыбы» . Главный научный сотрудник и инженер . Сидней: Правительство Нового Южного Уэльса. 2 октября 2015 г.
  23. ^ Крис Рэй (25 марта 2016 г.). "Что происходит с водой в Уильямтауне?" . Сидней Морнинг Геральд . Fairfax Media . Проверено 15 августа 2017 года .
  24. ^ Тонкин, Эмма; Кук, Карли (27 сентября 2016 г.). «Запрет на рыбную ловлю введен в действие из-за загрязнения, которое должно быть снято к северу от Ньюкасла» . ABC News . Проверено 25 октября 2017 года .
  25. ↑ Дэниел Бурдон (21 апреля 2017 г.). «Федеральное правительство рассматривает вопрос о постепенном отказе от токсичных химикатов для пожаротушения» . Канберра Таймс . Fairfax Media . Проверено 15 августа 2017 года .
  26. ↑ Грегори, Кэтрин (12 мая 2017 г.). «Жители Уильямтауна недовольны разоблачениями Министерства обороны, задержавшими информацию о заражении» . ABC News (Австралия) . Проверено 17 августа 2017 года .
  27. ^ "Программа расследования и управления PFAS" . Министерство обороны . Проверено 16 августа 2017 года .
  28. ^ «Исследования поглощения PFAS растениями, курицей и яйцами» . Министерство обороны . Проверено 16 августа 2017 года .
  29. ^ «Агентства, расследующие возможное загрязнение воды» . Радио Новой Зеландии Новости. 7 декабря 2017 . Проверено 8 декабря 2017 года .
  30. ^ «Силы обороны знали о возможном заражении в течение нескольких месяцев» . Радио Новой Зеландии Новости. 8 декабря 2017 . Проверено 8 декабря 2017 года .
  31. ^ Кариньян, Сильвия; Клюки, Кешия (16.07.2020). «Штаты должны выбросить почти 1 миллион галлонов пены PFAS» . Отчет об окружающей среде и энергетике . Закон Блумберга.
  • Ок, Шон, "Рабочие характеристики смачивающих агентов". Федеральное агентство США по чрезвычайным ситуациям.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ассоциированная противопожарная защита 16 сентября 2006 г.
  • Кларк, Уильям Э. Принципы и методы пожаротушения. Нью-Джерси: Сэдл-Брук, 1991.
  • Хоторн, Эд. Нефтяные жидкости: борьба с пожарами и аварийными ситуациями. Нью-Джерси: Энглвудские скалы, 1987
  • Рихер, Антон. Нововведение: Идеи продвижения пожаротушения. Vol. 20 № 6, журнал Industrial Fire World. 5 октября 2005 г. [1]
  • http://fireworld.com/Archives/tabid/93/articleType/ArticleView/articleId/86678/Innovation.aspx
  • Рени, Варгезе Биоразлагаемые противопожарные пены. Дубай: журнал, 2007.

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с пеной для пожаротушения на Викискладе?