какие свойства углекислого газа используются при борьбе с огнем

Углекислотное пожаротушение: применение, особенности и монтаж систем

Углекислотное пожаротушение во многих случаях является оптимальным по соотношению «цена-качество», поскольку сжиженный газ имеет невысокую стоимость. Однако оно имеет ряд ограничений по применению – прежде всего, для объектов, где находится большое количество людей, а их эвакуация требует существенных затрат времени.

Наиболее высокие результаты углекислотное пожаротушение показывает при борьбе с пожарами классов В и С (горение жидкостей и газа). С его помощью можно также успешно справляться с горением твердых предметов (класс А), если только они не склонны к тлению. Допустимо использование углекислого газа при тушении электроустановок с напряжением до 1 кВт. Запрещается применение для тушения щелочноземельных, щелочных металлов, некоторых гидридов металлов.

Достоинства и недостатки углекислотного пожаротушения

Углекислота для пожаротушения хранится в баллонах под давлением, представляя собой сжатый газ. По этой причине наполняемые пожартушащим веществом модули контролируются по весу. Учитывая, что углекислый газ опасен для жизни и здоровья людей в установленных нормативами концентрациях, его искусственно окрашивают (одорируют) преимущественно лимонной кислотой или другими безвредными красителями. Одорирование необходимо для распознания людьми углекислого газа, поскольку он не имеет специфического запаха и цвета.

При срабатывании системы газ выпускается из баллонов и из сжиженного переходит в газообразное состояние. За счет выброса углекислоты в помещении снижается концентрация кислорода и происходит тушение огня. Кроме того, углекислый газ способен охлаждать горящие поверхности, сводя к нулю возможность дальнейшего воспламенения. Формирующееся облако газа подходит для тушения горизонтальных, очаговых и объемных пожаров.

Преимуществами углекислотного пожаротушения являются безопасность для материальных ценностей и простота в обращении. Недостаток – потенциальная опасность для человека, поскольку огнетушащий эффект достигается при концентрации углекислоты в воздухе не менее 30%, а человек теряет сознание уже при 10%. Тогда как концентрация углекислого газа в воздухе на уровне 30-35% приводит к летальному исходу. Поэтому при срабатывании пожарной сигнализации людям необходимо срочно покинуть помещение, где будет производиться пожаротушение с помощью углекислого газа.

Установки углекислотного пожаротушения могут управляться автоматически и полуавтоматически.

Типы и элементы углекислотной системы пожаротушения

В систему углекислотного пожаротушения входят следующие элементы:

Модули сжиженной углекислоты бывают двух видов:

Особенности проектирования, монтажа и обслуживания

Область применения АУГП, их классификацию, а также требования к разработке проекта установок объемного пожаротушения, методику расчета количества газового огнетушащего вещества (ГОТВ), временные параметры по срабатыванию, требования к элементам системы установлены в СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» (пункт 8 «Установки газового пожаротушения»).

При проектировании необходимо определить тип баллонов, их количество и расположение, необходимые для эффективного тушения пожара и сохранения безопасности людей. Сразу после монтажа проводятся пусконаладочные работы, а в период эксплуатации проверка работоспособности системы должна осуществляться не реже одного раза в пять лет. Проектирование, монтаж и обслуживание систем углекислотного пожаротушения должны производиться обученным квалифицированным персоналом, имеющим все необходимые разрешения. Компания «Альянс «Комплексная безопасность» готова оказать вам весь спектр услуг, связанных с углекислотным пожаротушением.

Источник

Диоксид углерода, физико-химические и огнетушащие свойства, область применения и правила охраны труда при эксплуатации

Предназначение:

Углекислотные огнетушители предназначены для тушения возгорания различного электрооборудования, которое находится под напряжением до 10 000 В. Они применяются эффективно при объемном тушении и когда для тушения пожара необходимы огнетушащие составы, не повреждающие защищаемое оборудование или объекты (музейные экспонаты, компьютерную технику, аппаратуру радиоэлектронную, архивы и т.д.). Углекислота, попадая на горящее вещество, охлаждает и производит его тушение. Она не оставляет следов, испаряясь

Физико-химический свойства двуокиси углерода СО2:

Химическое наименование: углекислый газ

Химическая формула: CO2

Молекулярный вес: 44.01

Плотность жидкости при 20°C: 777 кг/куб.м

Критическая температура: 31,0°C

Критическое давление: 73,82 бар

Давление при 21°C: 5,88 Мпа

Давление пара при 20°C: 57,2 бар

Максимальная плотность при заполнении, кг/л: 0,72

Расчетная концентрация при тушении: 36,5 %.

Огнетушащие свойства углекислого газа. Углекислый газ способствует ликвидации пожаров, главным образом, за счет эффекта объемного тушения. Он разбавляет воздух вокруг пожара, пока содержание кислорода в нем не снизится настолько, что станет недостаточным для поддержания горения. Поэтому его можно успешно применять для тушения пожаров класса В, при которых основная задача состоит в отделении воспламеняющихся паров от кислорода, содержащегося в воздухе.
Углекислый газ имеет очень ограниченный охлаждающий эффект. Он может использоваться при тушении пожаров класса А в ограниченных помещениях, в которых содержание кислорода может быть снижено настолько, что пожар прекратится.

Меры безопасности при эксплуатации:

1. При работе углекислотных огнетушителей всех типов запрещается держать раструб незащищенной рукой, так как при выходе углекислоты образуется снегообразная масса с температурой минус 800.

2. При использовании углекислотных огнетушителей необходимо иметь в виду, что углекислота в больших концентрациях к объему помещения может вызвать отравление персонала, поэтому после их применения необходимо помещения проветрить.

3. Не допускается располагать огнетушители ОУ вблизи отопительных приборов, температура которых достигает 500С, следует избегать прямого попадания солнечных лучей на баллоны.

3. Назначение, устройство, принцип действия и техническая характеристика огнетушителей ОУ. Правила охраны труда при эксплуатации.

Бывают: ОУ-2, ОУ-3, ОУ-5, ОУ-6, ОУ-8, ОУ-10, ОУ-20, ОУ-40, ОУ-80 в зависимости от ёмкости баллона от 2 л до 80 л.

Устройство: Огнетушители данной серии состоят из стального баллона, в горловину которых на конусной резьбе ввёрнуты либо запорный вентиль ( ОБ-84М ), либо запорно-пусковая головка ( УН-50000 ) с сифонной трубкой, не доходящей до дна баллона на 3-4 мм. К корпусу запорных устройств огнетушителей ОУ-2, ОУ-3, ОУ-5, ОУ-6, ОУ-8 присоединен раструб, а у огнетушителей ОУ-10, ОУ-20, ОУ-40, ОУ-80 раструб со шлангом. Запорное устройств имеет предохранительное устройство мембранного типа, которое автоматически разряжает баллон при превышении в нём давления сверх допустимого. Заряд огнетушителей – углекислота по ГОСТ 8050-64.

Принцип действия: Основан на вытеснении двуокиси углерода избыточным давлением. При открывании запорно-пускового устройства углекислый газ по сифонной трубке поступает к раструбу и из сжиженного состояния переходит в твёрдое ( снегообразное ). При этом переходе температура минус 720С, поэтому за раструб и за запорное устройство дотрагиваться голыми руками не рекомендуется, так как возможно обморожение.

Техническая характеристика углекислотных огнетушителей

Запрещается тушить материалы, горение которых происходит без доступа воздуха.

Применять огнетушители следует согласно паспортам предприятий-производителей и указаниями о порядке действий на этикетках. При наличии вмятин, вздутий или трещин на корпусе, запорно-пусковом устройстве, накидной гайке, а также в случае нарушения герметичности соединений узлов огнетушителя и при неисправности индикатора давления, эксплуатировать огнетушители категорически запрещено. Нельзя ударять по огнетушителям, бросать их в огонь, а также разбирать и перезаряжать их лицам, не имеющим на это права. Запрещается направлять насадку огнетушителя (гибкий рукав или раструб) в сторону людей, так как это может привести к травме. Использовать огнетушители для нужд, не связанных с пожаротушением, запрещено.

Целесообразно напомнить, что тушить пожар вне помещений нужно с наветренной стороны. Когда пожар тушат одновременно несколькими огнетушителями, нельзя струи направлять навстречу друг другу. Для тушения пожаров в музеях, картинных галереях, архивах, вычислительных центрах, а также для тушения возгорания компьютерного оборудования, радиоэлектронных приборов и т.д. следует применять углекислотные огнетушители. Как исключение, при нехватке газовых огнетушителей разрешено использовать порошковые огнетушители для защиты электронного оборудования.

При применении углекислотного или порошкового огнетушителя для тушения пожара электрооборудования под напряжением до 1000 В, следует выдерживать безопасное расстояние (не менее 1 м) от распылительной насадки огнетушителя до токоведущих частей электрооборудования. Для ликвидации пожаров оборудования под напряжением, а также для тушения веществ, которые вступают в химическую реакцию с водой (например, карбид кальция) с интенсивным выделением тепла, запрещено применять водяные и водопенные огнетушители. Это касается и тех случаев, когда во время пожара разбрызгивается топливо.

При применении порошковых огнетушителей следует помнить о том, что образуется высокая запыленность воздуха и это приводит к значительному снижению видимости. В воздухе помещения, особенно небольшого по размерам, в котором тушат пламя углекислотными огнетушителями, возникает опасность снижения концентрации кислорода.

При использовании передвижных углекислотных огнетушителей в воздухе помещений может образовываться опасная концентрация газов, поэтому необходимо применять изолирующие СИЗ органов дыхания и ограничить до минимума количество персонала в помещении.

Правила приведения огнетушителя в действие указаны на этикетке, помещенной на корпусе огнетушителя.

При тушении электроустановок, находящихся под напряжением, не допускается подводить раструб ближе 1м до электроустановки и пламени.

Перезарядка и ремонт огнетушителей должны производится в специализированных организациях на зарядных станциях.

Огнетушители должны размещается в легкодоступных и заметных местах. Не допускается хранение и эксплуатация огнетушителей в местах, где температура может превышать 50°С и под прямыми лучами солнца.

Необходимо соблюдать осторожность при выпуске огнетушащего вещества из раструба т.к. температура на его поверхности понижается до минус 60-70 С.

После применения огнетушителя в закрытом помещении, помещение необходимо проветрить.

Суммарная масса огнетушителя определяется прибавлением к ней массы СО2, указанной на этикетке или в паспорте.

Необходимо проводить перезарядку и переосвидетельствование баллона через 5 лет.

Источник

Углекислый газ, он же углекислота, он же двуокись углерода…

Содержание

Двуокись углерода термически устойчива, диссоциирует на окись углерода и кислород только при температуре выше 2000°С.

Жидкая двуокись углерода

Удельная масса жидкой двуокиси углерода значительно изменяется с температурой, поэтому количество углекислоты определяют и продают по массе. Растворимость воды в жидкой двуокиси углерода в интервале температур 5,8-22,9°С не более 0,05%.

Жидкая двуокись углерода превращается в газ при подводе к ней теплоты.

При нормальных условиях (20°С и 101,3 кПа) при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л углекислого газа.

Впервые жидкую двуокись углерода получили в 1823 г. Гемфри Дэви (Humphry Davy) и Майкл Фарадей (Michael Faraday).

Сухой лед

История открытия углекислого газа

Углекислый газ – это первый газ, который был описан как дискретное вещество. В семнадцатом веке, фламандский химик Ян Баптист ван Гельмонт (Jan Baptist van Helmont) заметил, что после сжигания угля в закрытом сосуде масса пепла была намного меньше массы сжигаемого угля. Он объяснял это тем, что уголь трансформируется в невидимую массу, которую он назвал «газ».

Свойства углекислого газа были изучены намного позже в 1750г. шотландским физиком Джозефом Блэком (Joseph Black).

Он обнаружил, что известняк (карбонат кальция CaCO₃) при нагреве или взаимодействии с кислотами, выделяет газ, который он назвал «связанный воздух». Оказалось, что «связанный воздух» плотнее воздуха и не поддерживает горение.

Пропуская «связанный воздух» т.е. углекислый газ CO₂ через водный раствор извести Ca(OH)₂ на дно осаждается карбонат кальция CaCO₃.

Джозеф Блэк использовал этот опыт для доказательства того, что углекислый газ выделяется в результате дыхания животных.

Способы получения углекислого газа

В статье «Как получить углекислый газ» рассказано все в мельчайших подробностях, здесь лишь скажем, что основными способами получения являются:

Применение углекислого газа

Двуокись углерода чаще всего применяют:

Применение углекислоты для сварки

Плотность углекислого газа достаточно высока, что позволяет обеспечивать защиту реакционного пространства дуги от соприкосновения с газами воздуха и предупреждает азотирование металла шва при относительно небольших расходах углекислоты в струе. Углекислый газ является активным газом, т.е. в процессе сварки он взаимодействует с металлом шва и оказывает на металл сварочной ванны окисляющее, а также науглероживающее действие.

В настоящее время ввиду большого разбрызгивания металла сварочной ванны при сварке в углекислоте все чаще применяют сварочные смеси с аргоном. Производители сварочного оборудования не остались в стороне от даной проблемы и предусматривают специальный режим на сварочных полуавтоматах, при котором уменьшается эффект разбрызгивания. Еще один путь решения данной проблемы – это применение специальных спреев или жидкостей, которые не позволяют прикипать брызгам к металлу свариваемой детали. В любом случае применение любого из данных методов с лихвой окупит затраты времени и расходных материалов на удаление брызг путем механической зачистки.

Ранее препятствием для применения углекислоты в качестве защитной среды являлось образование дефектов в швах в виде пор. Поры вызывались кипением затвердевающего металла сварочной ванны от выделения окиси углерода (СО) вследствие недостаточной его раскисленности.

При высоких температурах углекислый газ диссоциирует с образованием весьма активного свободного, одноатомного кислорода:

Окисление металла шва выделяющимся при сварке из углекислого газа свободным кислородом нейтрализуется содержанием дополнительного количества легирующих элементов с большим сродством к кислороду, чаще всего кремнием и марганцем (сверх того количества, которое требуется для легирования металла шва) или вводимыми в зону сварки флюсами (полуавтоматическая сварка порошковой проволокой).

Как двуокись, так и окись углерода практически не растворимы в твердом и расплавленном металле. Свободный активный кислород окисляет элементы, присутствующие в сварочной ванне, в зависимости от их сродства к кислороду и концентрации по уравнению:

Кроме того, и сам углекислый газ реагирует с этими элементами.

Ввиду химической активности углекислого газа по отношению к вольфраму сварку в этом газе ведут только плавящимся электродом.

Вредность и опасность углекислого газа

Двуокись углерода нетоксична и невзрывоопасна. При концентрациях более 5% (92 г/м 3 ) углекислый газ оказывает вредное влияние на здоровье человека, так как он тяжелее воздуха и может накапливаться в слабо проветриваемых помещениях у пола. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья. Помещения, где производится сварка с использованием углекислоты, должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе рабочей зоны 9,2 г/м 3 (0,5%).

Хранение и транспортировка углекислого газа

Углекислый газ поставляется по ГОСТ 8050. Для получения качественных швов используют газообразную и сжиженную двуокись углерода высшего и первого сортов.

Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах по ГОСТ 949 или цистернах большой емкости в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов через рампы.

В стандартный баллон с водяной емкостью 40 л заливается 25 кг жидкой углекислоты, которая при нормальном давлении занимает 67,5% объема баллона и дает при испарении 12,5 м 3 углекислого газа.

В верхней части баллона вместе с газообразной углекислотой скапливается воздух. Вода, как более тяжелая, чем жидкая двуокись углерода, собирается в нижней части баллона.

Для снижения влажности углекислого газа рекомендуется установить баллон вентилем вниз и после отстаивания в течение 10. 15 мин осторожно открыть вентиль и выпустить из баллона влагу. Перед сваркой необходимо из нормально установленного баллона выпустить небольшое количество газа, чтобы удалить попавший в баллон воздух. Часть влаги задерживается в углекислоте в виде водяных паров, ухудшая при сварке качество шва.

При выпуске газа из баллона вследствие эффекта дросселирования и поглощения теплоты при испарении жидкой двуокиси углерода газ значительно охлаждается. При интенсивном отборе газа возможна закупорка редуктора замерзшей влагой, содержащейся в углекислоте, а также сухим льдом. Во избежание этого при отборе углекислого газа перед редуктором устанавливают подогреватель газа. Окончательное удаление влаги после редуктора производится специальным осушителем, наполненным стеклянной ватой и хлористым кальцием, силикогелием, медным купоросом или другими поглотителями влаги.

Баллон окрашен в черный цвет, с надписью желтыми буквами «УГЛЕКИСЛОТА».

Характеристики углекислого газа

Характеристики углекислого газа представлены в таблицах ниже:

Источник

Для каких целей нужен углекислотный огнетушитель

Углекислотные огнетушители (ОУ) – это настоящее спасение при возгораниях в офисных и складских помещениях, где эксплуатируется оборудование под напряжением свыше 1000 В. Они просты в использовании, не оставляют после себя пыли и грязи, сохраняют дорогостоящее оборудование.

Предназначение углекислотных огнетушителей

Применение и назначение углекислотных огнетушителей

Перед применением средств пожаротушения важно знать их назначение. Углекислотный огнетушитель необходим при ликвидации локальных очагов пламени:

Углекислотный огнетушитель и план эвакуации

Характеристики огнетушителей ОУ

Государственный стандарт Р 51057-2001 устанавливает общие технические характеристики для каждой модели углекислотного огнетушителя. Среди них можно выделить несколько параметров, которыми обладают все углекислотные огнетушители.

Главное отличие ОУ от остальных разновидностей огнетушителей – их применение не влечет за собой повреждение объекта возгорания, огнегасящее содержимое баллона не оставляет пыли, пятен на любой поверхности.

Недостаток ОУ заключается в том, что в закрытых помещениях с небольшой площадью применение огнетушителя опасно для жизни, т.к. повышенная концентрация углекислоты в воздухе вызывает отравление, что влечет за собой раздражение слизистых оболочек дыхательных путей с дальнейшим угнетением функционирования органов дыхания. Рекомендуется при ликвидации горения в закрытом помещении с помощью ОУ ограничить количество персонала, участвующего в данном мероприятии, а также обеспечить возможность быстрой эвакуации при проявлении признаков отравления.

Работа углекислотного огнетушителя

Классификация углекислотных огнетушителей

По объему огнетушащего содержимого ОУ разделяют на:

Виды и характеристики углекислотных огнетушителей

Огнетушитель углекислотный ОУ-1 предназначен для использования в небольших помещениях, где есть угроза замыкания электропроводки. В большинстве случаев приобретается такая модель с небольшим объемом заряда для дачных участков, частных бань, квартир. Огнетушитель углекислотный ОУ-1 не портит имущество, а значит, не повредит семейную библиотеку, дорогостоящие бытовые приборы и светильники. Также такой помощник окажется эффективным на кухне при загорании масла на сковороде. Его можно разместить и внутри дома, и в гараже, главное – доступность и близости к потенциальным источникам пожара.

Углекислотные огнетушители разных серий

ОУ-2 — огнетушитель углекислотный с объемом огнетушащего вещества 2 л. Обладает теми же свойствами и характеристиками, что и другие модели углекислотных огнетушителей. Объем углекислоты в баллоне позволяет ликвидировать горение не только объектов с небольшой площадью, но и целых электроустановок. Чаще всего баллоны ОУ-2 размещают в электрощитовых и серверных комнатах. Подходит такой углекислотный огнетушитель для автомобиля. При размещении огнетушителя в салоне машины следует обеспечить надежное крепление баллона таким образом, чтобы исключить удары, повреждение корпуса (порезы, проколы, сдавливание), а также резвую смену температуры.

Углекислотный огнетушитель ОУ-5 применяется не только в борьбе с возгоранием, но и с развивающимся пожаром. Свое призвание такой огнетушитель нашел среди предприятий, использующих в производственном процессе много дорогостоящего оборудования. Так, например, при загорании одного станка и тушении с помощью ОУ-5 можно избежать потери производственной единицы оборудования, произведя лишь небольшой ремонт по замене поврежденных элементов. Также можно встретить такое средство пожаротушения в библиотеках, учреждениях искусства, продуктовых магазинах.

Огнетушитель углекислотный ОУ-7 наше свое призвание в тушении возгораний на электротранспорте. Объем заряда позволяет не только уменьшить площадь горения, но и полностью предотвратить пожар на токоведущих элементах. Благодаря ЗПУ пистолетного типа огнегасящее содержимое можно подавать в зону горения порционно, например, когда возгорание произошло на двух участках одновременно. Огнетушитель углекислотный ОУ-7 применяется на технологических подстанциях и электроустановках напряжение до 10000 Вт.

Как работает огнетушитель

Видео — принцип работы углекислотного огнетушителя

Принцип действия углекислотного огнетушителя

Попадая на пламя, температура которого может достигать 300 – 400 градусов, углекислый газ охлаждает зону горения, вытесняя из нее весь кислород. Затем происходит вторая химическая реакция, при которой углекислый газ возвращается в газообразное состояние и улетучивается (при условии доступа воздуха извне помещения). Такое свойство углекислого газа быстро менять свое агрегатное состояние дает возможность зрительно контролировать процесс ликвидации пламени, не прибегая к средствам защиты от запыленности и загазованности воздуха.

Инструкция по применению углекислотного огнетушителя, а также информация об объеме огнегасящего вещества располагается на специальной наклейке на корпусе.

Ручные ОУ могут запускаться и обслуживаться одним человеком. Для приведения его в работоспособное состояние необходимо снять огнетушитель со стены или достать из пожарного шкафа, сорвать пластиковую пломбу, а затем достать чеку. Подойти к очагу загорания не ближе 1 м и не дальше 2 м (чем дальше углекислотный огнетушитель от очага, тем меньше его эффективность).

Как пользоваться углекислотным огнетушителем

Правила хранения огнетушителей ОУ

Углекислота – химическое соединение, требующее особенного хранения.

Для поддержания эффективности углекислоты следует соблюдать следующие правила хранения:

При покупке ОУ следует убедиться, что на корпусе баллона имеются все необходимые маркировки:

Дополнительная информация о правилах приведения в действие ЗПУ, о классах пожаров, с которыми справляется данная модель огнетушителя, должна быть размещена на специальной наклейке также на корпусе баллона. Приобретение и применение огнетушителя, не соответствующего вышеперечисленным требованиям, а также не имеющего пломбы и чеки предприятия-изготовителя, запрещено!

Видео — Использование углекислотного огнетушителя

Источник