В справочном пособии приводится анализ опубликованных в периодической печати экспериментальных данных по нормам подачи пены средней и низкой кратности из пенообразователей общего и целевого назначения для тушения пожаров гидрофобных (углеводороды) и гидрофильных (спирты, простые и сложные эфиры, альдегиды, кетоны, амины) жидкостей, а также их смесей. Предложена новая классификация пожаров горючих жидкостей на основе учета их основных физико-химических свойств и характера взаимодействия с пеной.
Предназначено для работников Государственной противопожарной службы, сотрудников проектных и конструкторских организаций, служб пожарной безопасности нефтехимических предприятий и организаций, преподавателей и учащихся учебных заведений. Одобрено ГУГПС МВД России (письмо от 27.09.94).
За последние годы проведены систематические исследования процессов горения и тушения пожаров жидкостей с применением синтетических и фторсинтетических пенообразователей. На их основе разработаны нормативные документы, в которых детально регламентирован процесс пожаротушения в резервуарах с нефтью и продуктами ее переработки, включая стабильный конденсат [1-3]. Рекомендованы нормы подачи пены с учетом компонентного состава нефтепродуктов, уровня жидкости в резервуаре, продолжительности свободного горения и способа подачи пены. Работы в этой области продолжаются в связи с освоением новых месторождений нефти и газового конденсата, а также в связи с применением на практике продуктов нефтепереработки и нефтехимии. Получены также многочисленные данные по нормам подачи пены для тушения пожаров органических (в том числе полярных) жидкостей различных классов. Многие их них опубликованы в малотиражных периодических изданиях и доступны не всем практическим работникам пожарной охраны. Кроме того, в печати встречаются малообоснованные или просто неверные сведения по применению пены для тушения пожаров органических жидкостей. Примером этого является, выпущенный большим тиражом, справочник по пожарной опасности веществ и материалов и средствам их тушения.
Наиболее распространенными ошибками ряда публикаций являются необоснованные рекомендации по применению пены из дорогих фторированных поверхностно активных веществ для тушения пожаров таких жидкостей, которые можно с успехом потушить пеной из экономичных и доступных пенообразователей общего назначения (ПО-1Д, ПО-3АИ). И наоборот, последние пенообразователи нередко рекомендуется применять для тушения пожаров таких жидкостей, которые нелегко потушить даже пеной из фторированных ПАВ.
Справочное пособие включает общие положения с дифференцированной классификацией пожаров жидкостей и с обоснованием области применения отечественных пенообразователей, таблицы значений нормативных интенсивностей подачи пены средней и низкой кратности из синтетических ("САМПО, ПО-3АИ, ПО-1Д, ПО-6К) и фторсинтетических ("Форэтол" и "Универсальный") пенообразователей для тушения пожаров нефтей и конденсатов различных месторождений, продуктов их переработки, распространенных индивидуальных гидрофобных и гидрофильных (полярных) жидкостей, органических теплоносителей, кремнийорганических мономеров и полимеров, а также широко используемых в промышленности и быту технических смесей (растворителей).
В пособии впервые дана классификация пожаров на основе физико-химических свойств органических жидкостей - растворимости в воде, плотности, температуры вспышки и степени разрушающего действия на пену. В зависимости от значения этих показателей органические жидкости разделены на два подкласса, а в каждом подклассе - на группы и подгруппы. Приведен примерный перечень веществ каждой подгруппы и рекомендованы пенообразователи, пригодные для тушения пожаров.
Предложенная классификация пожаров веществ класса В позволяет подбирать наиболее подходящий тип пенообразователя с учетом их доступности и экономичности для тушения пожаров новых веществ, если известны их физико-химические свойства и условия горения.
В пособии также приведены основные свойства индивидуальных жидкостей и распространенных технических смесей, которые характеризуют их пожарную опасность и оказывают влияние на эффективность пены при тушении пожаров. В отдельной таблице дан перечень отечественных пенообразователей и их основные свойства.
В пособии не отражены вопросы подслойного способа тушения пожаров в резервуарах в связи с подготовкой отдельной информации по этому вопросу.
1. Основными свойствами жидкостей, которые влияют на эффективность пены при тушении пожаров, являются плотность (r), растворимость в воде (S), летучесть, температура вспышки Твсп. и степень разрушающего действия на пену (f).
2. В соответствии с ГОСТ 27331-87 и СТ СЭВ 5637-86 пожары жидких веществ (класс В) подразделяются на горение нерастворимых в воде веществ (подкласс В1) и горение водорастворимых веществ (подкласс В2). Количественной границы между водорастворимыми и водонерастворимыми веществами стандартами не установлено. В справочной литературе к водонерастворимым относятся вещества, растворимость которых при 20°С оставляет следы [5, 6].
3. Для рационального применения водопенных средств пожаротушения, в данном пособии к подклассу В предложено относить вещества, растворимость которых в воде при 20°С составляет менее 1% масс.
4. В зависимости от значения плотности жидкости подклассов В1 и В2 разделены на две группы - с плотностью легче воды (r<1) и тяжелее воды (r>1).
5. По температуре вспышки органические жидкости разделены на две подгруппы:
1) жидкости с температурой вспышки менее 90°С;
2) жидкости с температурой вспышки 90°С и более.
6. В зависимости от растворимости в воде жидкости подкласса В2 разделены на три подгруппы:
1 - полностью растворимые (S=100);
2 - частично растворимые (100>S>15);
3 - малорастворимые (15>S>1).
7. В зависимости от способности разрушать пену все жидкости делятся на две группы, характеризующиеся слабым или сильным взаимодействием с пеной. К первой группе относятся системы жидкость - пена, для которых интенсивность разрушения пены средней кратности при 20°С составляет 0,1 л×м-2×с-1 и менее (f £ 0,l). Остальные системы жидкость - пена относятся к группе сильновзаимодействующих (f > 0,l).
8. Способность жидкостей разрушать пену определяется в лабораторных условиях. Экспериментальные значения интенсивности разрушения пены из пенообразователей общего и целевого назначения для спиртов, монокарбоновых кислот, простых и сложных эфиров, распространенных технических смесей (растворителей) приведены в рекомендациях института [7-9].
9. При отсутствии экспериментальных данных характер взаимодействия пены с жидкостью можно приближенно оценить по формуле:
где f - интенсивность разрушения пены, л×м-2×с-1;
ip, so - постоянные коэффициенты, зависящие от класса органической жидкости;
sр, sж - поверхностное натяжение рабочего раствора пенообразователя и органической жидкости, мН×м-1.
Значения коэффициентов sо и ip для отдельных классов органических веществ приведены в таблице 1.1
Классы веществ |
sо, мН×м-1 |
ip, л×м-2×с-1 |
Жирные спирты |
112,0 |
0,020 |
Монокарбоновые кислоты |
45,0 |
0,040 |
Простые эфиры |
175,0 |
0,009 |
Сложные эфиры монокарбоновых кислот: |
|
|
Муравьиной |
29,3 |
0,044 |
Уксусной |
93,0 |
0,021 |
Пропионовый |
66,0 |
0,026 |
Акриловой |
95,0 |
0,020 |
Метакриловой |
35,5 |
0,038 |
10. Для тушения пожаров жидкостей с плотностью тяжелее воды, независимо от значения температуры вспышки, рекомендуется применять пену средней или низкой кратности из пенообразователей общего назначения. Возможно также применение распыленной воды.
11. Для тушения пожаров жидкостей с плотностью легче воды следует применять пенообразователи, пена из которых составляет с жидкостями слабовзаимодействующие системы. При тушении пожаров в резервуарах и использовании пенообразователей общего назначения необходимо применять пену средней кратности из генераторов типа ГПС ГОСТ 12962-80. При использовании фторсинтетических пенообразователей для тушения пожаров в резервуарах можно применять пену средней кратности с верхним способом подачи или низкой с верхним или подслойным способами подачи.
12. Для тушения проливов жидкостей, относящихся к подклассу В2 или жидкостей с температурой вспышки 90°С и более, допускается применять пенообразователи, пена из которых составляет с жидкостями сильновзаимодействующие системы в том числе такие, как ПО-6К, ПО-1Д, ПО-3АИ. Для получения и подачи пены могут применяться генераторы типа СВП ГОСТ 11101-73.
13. Классификация пожаров органических жидкостей и степень их взаимодействия с пеной из отечественных пенообразователей приведены в таблице 1.3.
14. Нормативная интенсивность подачи пены средней кратности из пенообразователей общего и целевого назначения для тушения нефтей и конденсатов различных месторождений, продуктов их переработки, индивидуальных органических жидкостей различных классов и технических растворителей приведены в таблицах 3.1-3.28.
В таблицах даны ссылки на первоисточники, что позволяет при необходимости уточнить условия экспериментального определения или методику расчета.
15. Нормативные интенсивности подачи пены низкой кратности из оросителей ОПДРН и стволов СВП для тушения пожаров отдельных органических жидкостей приведены в таблицах 4.1 и 4.2. Эти данные не отличаются достаточной точностью в силу повышенной зависимости эффективности низкократной пены от условий горения, способов получения и подачи, а также из-за ограниченного количества экспериментов.
16. Для приближенной оценки эффективности низкократной пены при тушении пожаров углеводородных жидкостей с температурой вспышки менее 90°С можно использовать формулу:
Jн = io × (100 - Твсп), л×м-2×с-1,
где Jн - нормативная интенсивность подачи пены, л×м-2×с-1
iо - коэффициент, зависящий от пенообразующего устройства и типа пенообразователя.
Значения множителя iо приведены в таблице 1.2.
Тип пенообразующего устройства |
Пенообразователи |
||
ПО-1Д |
ПО-3АИ |
САМПО |
|
СВП |
0,0046 |
0,0036 |
0,0032 |
ОПДРН |
0,0102 |
0,0095 |
0,0077 |
17. Сокращения, принятые в пособии:
~ - жидкость смешивается с водой в любых соотношениях;
р - растворяется (частично);
т.р. - труднорастворимая;
н.р. - не растворяется;
* - нет сведений;
+++ - рекомендуется применять пену средней кратности для тушения пожаров в резервуарах;
++ - рекомендуется применять пену средней и низкой кратности для тушения пожаров проливов жидкостей толщиной более 3 см;
+ - рекомендуется применять пену средней и низкой кратности для тушения пожаров проливов жидкостей толщиной до 3 см;
+- - можно применять, но не рекомендуется;
-+ - можно применять после разбавления жидкости водой;
- - пена не эффективна.
Обозначения пенообразователей в табл. 1.3:
1 - "Универсальный";
2 - "Форэтол";
3 - "САМПО";
Подклассы пожаров |
Группы |
Подгруппы |
Примерный перечень веществ |
Степень взаимодействия с пеной из пенообразователей 1, 2, 3, 4, 5 |
|
f<0,l |
f>0,l |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
В1 (S<1) |
В1.1 (r<1, Твсп<90°С) |
В1.1.1. |
Бензин, бензол, гексан, гексилформиат, декан, диамиловый эфир, дизельное топливо, дибутиловый эфир, изобутилфенилкетон , изопропилбензол, каприловый альдегид, керосин, метилфениловый эфир, октилформиат, растворители РЛ-28, РЛ-176, РП, РС-2, петролейный эфир, сольвент, трибутиламин, уайт-спирит, циклогексан и др. |
1, 2, 3, 4, 5 |
- |
|
|
В1.1.2. |
Аллилформиат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Бутилакрилат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Бутилацетат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Бутилметакрилат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Бутилметилкетон |
** |
3, 4, 5 |
|
|
|
Бутилформиат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Гексиловый спирт |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Гептиловый спирт |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Дибутилкетон |
** 3, 4 |
5 |
|
|
Изоамилацетат |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Метилметакрилат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Метилпропилкетон |
** |
3, 4, 5 |
|
|
|
Циклогексанон |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Этилакрилат |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
В1.2 (r<1, Твсп>90°С) |
B1.2.1. |
Бензинбензоат, гептадекан, гептилвалериат, гексадекан, гексилвалериат, дециловый спирт, изобутилбензоат, изобутилсалицилат, мазут, метилбензоат, метилсалицилат, нонадекан, нонилбензол, олеиновая кислота, тетрадецен, ундециловый спирт и др. |
1, 2, 3, 4, 5 |
- |
|
|
В1.2.2. |
Каприловая кислота |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
Каприновая кислота |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Капроновая кислота |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Пеларгоновая кислота |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Ундекановая кислота |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Энантовая кислота и др. |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
В1.3 (r>1, Твсп<90°С) |
B1.3.1. |
Бромбензол, бензальдегид, диметакрилат триэтиленгликоля, дихлорпропан, дихлорэтан, дихлорэтилен, нитрохлорэтан, нитороциклогексан, нитрохлорпропан, эпоксиэтилбензол и др. |
1, 2, 3, 4, 5 |
- |
|
В1.4 (r>1, Твсп>90°С) |
В1.4.1. |
Бензилбензоат, дифенилметан, дифенилолпропан, дихлорэтилацетат, диэтилсукцинат, диэтилтерефталат, метилбензоат, метилсалицилат, нитротолуол, нитрохлорбензол, N-этилдиэтаноламин и др. |
1, 2, 3, 4, 5 |
- |
В2 (S>1) |
В2.1 (r<1, Твсп<90°С) |
В2.1.1 S=100 |
3-Аминопропиловый спирт, ацетилацетон, диметилформамид, уксусный ангидрид и др. |
1, 2, 3, 4, 5 |
- |
|
|
Акрилонитрил |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Аллиловыи спирт |
* |
3, 4, 5 |
|
|
|
Ацетон |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Ацетонитрил |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Ацетонциангидрин |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Трет-Бутиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
В2.2 (r<1, Твсп<90°С) |
В2.2.1 S=100 |
Диацетоновый спирт |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
Диметоксиметан |
1, 2 * |
3, 4, 5 |
|
|
|
Диэтиламин |
** |
3, 4, 5 |
|
|
|
Изопропиламин |
** |
3, 4, 5 |
|
|
|
Изопропиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
|
Метиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Пропиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Пропионовая кислота |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Этилкарбитол (моноэтиловый эфир диэтиленгликоля) |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Этиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Этилцеллозольв (моноэтиловый эфир этиленгликоля) |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
В2.2.2. 100>S>15 |
Изомасляная кислота |
** |
3, 4, 5 |
|
|
Кротоновый альдегид |
** |
3, 4, 5 |
|
|
|
Метилацетат |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
|
Метилформиат |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
Пропионовый альдегид (пропаналь) |
*** |
4, 5 |
|
|
|
1,2-Эпоксипропан (пропиленоксид) |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
|
Амиловый спирт |
* |
3, 4, 5 |
|
|
|
Ацеталь (1,1-диэтоксиэтан) |
* |
3, 4, 5 |
|
|
|
Бутиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Втор. бутиловый спирт |
* |
3, 4, 5 |
|
|
|
Валериановая кислота |
* |
3, 4, 5 |
|
|
В2.2.3 15>S>1 |
Диэтиловый эфир |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
Изоамиловый спирт |
* |
3, 4, 5 |
||
|
Изобутиловый спирт |
1, 2 |
3, 4, 5 |
||
|
Изовалериановая кислота |
* |
3, 4, 5 |
||
|
Изомасляная кислота |
* |
3, 4, 5 |
||
|
Изопропилацетат |
* |
3, 4, 5 |
||
|
Масляный альдегид (бутаналь) |
1, 2, 3 |
|
||
|
Метилацетат |
1, 2 |
3, 4, 5 |
||
|
Метилакрилат |
* |
3, 4, 5 |
||
|
|
|
Метилбутират |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Метилпропионат |
1, 2 |
3, 4, 5 |
|
|
|
Пропилацетат |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
|
|
Пропилформиат |
1, 2, 3, 4 |
5 |
|
|
|
Триэтиламин |
* |
2, 3, 4, 5 |
|
|
|
Циклогексиловый спирт |
1, 2, 3, 4, 5 |
|
|
|
|
Этилацетат |
* |
3, 4, 5 |
|
|
|
Этилформиат |
* |
3, 4, 5 |
|
В2.3 (r<1, Твсп>90°С) |
B2.3.1 S=100 |
Этилкарбитол |
1, 2, 3 |
4, 5 |
|
В2.4 (r>1, Твсп<90°С) |
B2.4.1 100>S>1 |
Ацетоуксусный эфир, диметилсульфоксид, фенол, фурфурол эпихлоргидрин |
1, 2, 3, 4, 5 |
3, 4, 5 |
|
метакриловая кислота |
** |
|
||
|
В2.5 (r>1, Твсп>90°С) |
B2.5.1 100>S>1 |
Моноэтаноламин |
1, 2, 3, 4, 5 |
|
|
В2.6 (r>1, Твсп<90°С) |
B2.6.1 |
Акриловая кислота |
** |
3, 4, 5 |
|
S=100 |
Адоль (b-оксимасляный альдегид), диоксан (этиленовый эфир гликоля), муравьиная кислота, уксусная кислота |
1, 2, 3, 4, 5 |
|
|
|
В2.7 (r>1, Твсп>90°С) |
B2.7.1 S=100 |
Глицерин, метилкарбитол (монометиловый эфир диэтиленгликоля), этиленгликоль |
1, 2, 3, 4, 5 |
|
Краткое содержание:
МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНЫ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
Классификация пожаров органических жидкостей (класс В)
2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
3. НОРМАТИВНЫЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОДАЧИ ПЕНЫ СРЕДНЕЙ КРАТНОСТИ
(70-100) ИЗ ГЕНЕРАТОРОВ ТИПА ГПС ДЛЯ ТУШЕНИЯ
ПОЖАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности для тушения пожаров спиртов [7]
Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности
для тушения пожаров простых эфиров
Нормативные интенсивности подачи пены для тушения различных эфиров [8]
Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности из пенообразователя
Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности из пенообразователя
НОРМАТИВНЫЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОДАЧИ ПЕНЫ СРЕДНЕЙ КРАТНОСТИ
ИЗ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПО-1Д И ПО-3АИ, ПРИ ТУШЕНИИ БЕНЗИНА,
КЕРОСИНА И ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ГАЗОВОГО
КОНДЕНСАТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТЫ СЛОЯ И ВРЕМЕНИ СВОБОДНОГО ГОРЕНИЯ, л×м-2×с-1 [1]
5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, ВКЛЮЧЕННЫХ В СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
Физико-химические свойства предельных углеводородов [5, 6, 4]
Физико-химические свойства непредельных углеводородов [5, 6, 4]
Физико-химические свойства ароматических углеводородов [5, 6, 4]
Физико-химические свойства отдельных веществ различных классов органических соединений [5, 6, 4]
Основные свойства технических смесей углеводородов
Физико-химические свойства спиртов [5, 6, 4]
Физико-химические свойства монокарбоновых кислот [5, 6, 4]
Физико-химические свойства простых эфиров [5, 6, 4]
Физико-химические свойства сложных эфиров монокарбоновых кислот [5, 6, 4]
Физико-химические свойства различных эфиров [4, 5, 6]
СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ [9]