Пожарная пена вред для здоровья

Пенообразователь и пожарная пена: характеристики и свойства

Применение пены в качестве огнетушащего средства произвело фурор в области пожаротушения, а в частности при тушении легковоспламеняемых и горючих жидкостей. Хотя первые попытки внедрить А.Г. Лораном, этот вид огнетушащего средства не увенчались успехом, со временем, все поняли, на сколько эффективнее это средство по сравнению с другими.

Что такое пожарная пена

Если объяснять понятным языком то пожарная пена – это, по сути, обычные «мыльные» пузыри, которые получаются из специального пожарного пенообразователя при его разбавлении водой и последующем прохождении через пеногенераторы.

Тушение пожаров пеной

Как Вам уже стало понятно, основной составляющей пожарной пены является пожарный пенообразователь, который за счет поверхностно-активных веществ (ПАВ) имеет способность пениться в значительном количестве при малой концентрации.

ПАВ – за частую, являют собой органические или синтетические белковые соединения которые растворяются в воде.

Классификация

В связи с разнообразностью легковоспламеняющихся и горючих жидкостей возникла необходимость разработки и усовершенствования пожарного пенообразователя для разнообразных целей пожаротушения.

Таким образом на сегодняшний день пенообразователи и пены классифицируются по назначению, структуре по химической природе поверхностно-активного вещества и по способу образования:

по природе основного поверхностно-активного вещества:

протеиновые (белковые);
синтетические углеводородные;
фторсодержащие.

по способу образования:

химические (конденсационные);
воздушно-механические;
барботажные;
струйные.

общего назначения;
целевого назначения;
пленкообразующие.

низкократные, пеноэмульсии;
средней кратности;
высокократные.

Характеристика

Водный раствор нейтрализованного керосинового контакта 84±3%, костный клей для стойкости пены 5 ± 1 % синтетический этиловый спирт или концентрированный этиленгликоль 11 ± 1 %. Температура замерзания не превышает -8 °С. Является основным пенообразующим средством для получения воздушно-механической пены любой кратности.

При тушении нефтей и нефтепродуктов концентрация водного раствора ПО-1 принимается 6%. При тушении других веществ и материалов используют растворы с концентрацией 2 – 6 %.

ПО-3А Водный раствор смеси натриевых солей вторичных алкилсульфатов. Содержит 26±1 % активного вещества. Температура замерзания не выше – 3°С. При применении разбавляют водой в пропорции 1 : 1 с использованием дозирующей аппаратуры, рассчитанной на пенообразователь ПО-1. Для получения пены применяют водный раствор с концентрацией 4 – 6 %. ПО-6К Изготовляют из кислого гудрона при сульфировании гидроочищенного керосина. Содержит 32 % активного вещества. Температура замерзания не выше -3°С. Для получения пены при тушении нефтепродуктов используют водный раствор с концентрацией 6 %. В других случаях концентрация водного раствора может быть меньше. «Сампо» Состоит из синтетического поверхностно-активного вещества (20%), стабилизатора (15%), антифризной добавки (10%) и вещества, снижающего коррозионное действие состава (0,1 %). Температура застывания – 10°С. Для получения пены используют водный раствор с концентрацией 6 %. Применяют при тушении нефти, неполярных нефтепродуктов, резинотехнических изделий древесины, волокнистых материалов, в стационарны системах пожаротушения и для защиты технологических установок.

Влияние состава пенообразователя на свойства пены

Основные показатели, которые необходимо учитывать пожарным во время пожаротушения являются: назначение пенообразователя (общее, целевое или пленкообразующее) и кратность.

Направленность и назначение

Пенообразователи целевого назначения способны вырабатывать пену, которая хорошо сохраняется на поверхности очага возгорания (бензина, нефти), то есть, может длительное время не разрушаться на открытом воздухе. Такие свойства пожарной пены создаются за счет того, что в состав пенообразователя входят несколько компонентов.

Также пенообразователи целевого назначения необходимы для тушения легковоспламеняющихся органических жидкостей растворимых в воде, например, спирта. За счет введение в состав пенообразователя некоторых полимеров, которые в свою очередь в последствие отделяют спирт от пены толстой полимерной пленкой.

К пенообразователям целевого назначения также можно отнести морозоустойчивые пенообразователи, соответственно они используются в регионах или климатических условиях с постоянно низкими температурами.

Универсальные и многоцелевые пенообразователи говорят сами за себя. По этому этот вид пенообразователя самый распространенные среди пожарных.

Пленкообразующие пенообразователи это особый вид пенообразователя который применяют при тушении возгораний углеводородного топлива (авиационное топливо, горючие газы и др.), а также во время подслойного тушения пожаров в резервуарах. За счет образования пленки на поверхности горючего он предотвращает повторное воспламенение.

Следующая важная характеристика пожарной пены это ее кратность.

Кратностью пены (К) называется отношение объема пены (V_п) к объему жидкости в пене (V_ж ):

Так как пена это пузыри надутые воздухом, что является неустойчивой дисперсной системой, в которой, с момента образования, начинает протекать процесс переноса воздуха от пузырька к пузырьку в результате общее количество пузырьков и объем пены уменьшается, а также выделяется вода.

В зависимости от величины кратности пены разделяют на четыре группы:

пеноэмульсии, вода с смачивателем К 200.

В пожаротушении используются все виды кратности пожарной пены. Получить различную кратность пены можно за счет разнообразных приборов и пеногенерирующих устройств (установок):

пеноэмульсии — соударением свободных струй раствора, для тушения пожаров нефти в амбарах;
низкократные пены — в пеногенераторах, в которых эжектируемый воздух перемешивается с раствором пенообразователя – стволы СВП;

Тушение пеной низкой кратности

пена средней кратности — на металлических сетках эжекционных пеногенераторов – ГПС-200; 600; 2000;

Тушение пеной средней кратности

пена высокой кратности – в генераторах с перфорированной поверхностью тонких металлических листов или на специальном оборудовании, в результате принудительного наддува воздуха в пеногенератор от вентилятора – дымососы.

Получение пеной высокой кратности

Читайте дополнительный познавательный материал по теме:

Источник

Экологические проблемы тушения пенами

Основным показателем качества пены является: стойкость к тепловым и механическим воздействиям. Все необходимые требования к этим свойствам пены обеспечиваются подбором пенообразователей на основе поверхностно-активных веществ.

В процессе тушения пена разрушается, а пенообразователи в большинстве случаев попадают в грунт и водоемы. Известны случаи, когда применение пен для тушения пожаров стало причиной экологических локальных катастроф.

Действие ПАВ на воду состоит в следующем: у воды появляется вяжущий вкус, уменьшается прозрачность, увеличивается способность к пенообразованию, понижается концентрация кислорода, угнетается рост микроорганизмов. Кроме того, ПАВ оказывают токсическое действие на водные и наземные экосистемы. Наиболее хорошо изучены последствия загрязнения водоемов. Чем дольше находятся ПАВ в водоемах, тем опаснее эти последствия. В то же время водная среда способна самоочищаться. Под самоочищением понимают совокупность физических, биологических и химических процессов, направленных на снижение содержания загрязняющих веществ до уровня, не представляющего угрозы для существования водных экосистем. Процессы самоочищения водоемов происходят за счет разбавления, перемешивания, испарения, сорбции взвешенными частицами и донными отложениями, бионакопления, микробиологических превращений и химических превращений гидролизом, окислением, фотолизом. Для самоочищения водоемов существенную роль играет растворимость ПАВ: чем она больше, тем эффективнее разлагаются ПАВ. Это связано с тем, что для биохимического окисления вещества должны попасть внутрь клеток микроорганизмов через полупроницаемые мембраны.

Из всех рассмотренных ПАВ сульфаты, сульфонаты лучше других растворимы в воде. Они гидролизуются с образованием неорганической соли и углеводорода, который в дальнейшем подвергается микробиологическому разложению.

В условиях средних широт ПАВ на основе нормальных алканов разлагаются на 60-90 % за 3 недели, а ПАВ на основе разветвленных и циклоалканов — на 40 %. Следовательно, пенообразователи на основе первичных натрийалкилсульфатов (ПО-6К) разлагаются значительно эффективнее, чем вторичные натрийалкилсульфаты (ПО-3АИ) и алкилбензосульфаты.

Неионогенные ПАВ (оксиэтилировапные спирты), служащие основой пенообразователей типа ПО-7, ПО-10, плохо растворимы в воде, так как гидроксильная группа обладает меньшей гидрофильной способностью, чем сульфогруппы. Биоразлагаемость этих веществ хуже, чем сульфатов. По некоторым данным, у разветвленных оксиэтилированных алкилфенолов биоразлагаемость не превышает 10 %, а у линейных оксиэтилированных алкилфенолов степень биохимического разрушения составляет 60-70 %.

Катионоактивные ПАВ и пенообразователи на их основе, хотя и растворимы в воде, но устойчивы к окислению. Кроме того, содержание азота в органической части молекулы делает эти соединения токсичными для микроорганизмов. Вместе с тем амины, являющиеся донорами водородных ионов, способны окисляться с участием водорослей в качестве катализаторов.

Фторпротеиновые пенообразователи способны разлагаться фотолизом, но этот процесс идет медленно.

Основным видом самоочищения водоемов от ПАВ является микробиологическое и химическое разложение. Оптимальная температура протекания процессов биоразложения составляет 25-30 °С. Биохимическим путем ПАВ окисляются с различной скоростью. Так, если в гидрофобной части молекулы ПАВ содержатся ароматические ядра, то скорость их окисления в 1,5-2 раза ниже, чем у вторичных алифатических сульфатов и олефинсульфатов. ПАВ, не содержащие бензольных ядер, при окислении образуют неорганические соединения (воду, диоксид углерода, сульфат натрия). Еще более безопасны сульфаты оксиэтилированных спиртов и сульфаты первичных спиртов. Скорость их биохимического окисления велика, биоокисляемость составляет 100 %. Кроме того, эти соединения нечувствительны к солям жесткости воды.

Все используемые для получения пены ПАВ можно разделить в зависимости от их биологической разлагаемости на три группы: мягкие, биологически разлагающиеся вещества со степенью разложения 85 % и более, конечными продуктами разложения являются диоксид углерода, вода (НП-1, НП-3); биологические среднеразлагающиеся вещества со степенью разложения 70-85 %; биологически трудноразлагающиеся вещества — жесткие ПАВ со степенью разложения ниже 70 %.

К биологически жестким относят большинство катионоактивных ПАВ, некоторые неионогенные ПАВ — оксиэтилированные алкилфенолы и пенообразователи на их основе: ПО-7, ПО-10 и некоторые анионоактивные ПАВ — алкиларилсульфонаты марки НП-1, РАС. Пенообразователь ПО-6К относится к экологически разрушаемым.

Количественной характеристикой биохимической разлагаемости ПАВ служат величины БПК_О2 и ХПК_О2 — биологическое и химическое потребление кислорода на разложение ПАВ за определенные промежутки времени. Индекс 2, 8, 10, 20 вместо О₂ указывает на число дней, необходимых для окисления органического вещества (в данном случае ПАВ). Биологически мягкие ПАВ потребляют 30 % кислорода от того количества, которое требуется для его полного разложения, а биологически жесткие — не более 10 %. Загрязнение опасно, когда показатели БПК и ХПК не соответствуют норме.

Вода для хозяйственно-бытовых нужд должна иметь следующие характеристики: содержание растворенного кислорода не менее 4 г/м 3 в любой период года до 12 ч дня, а биохимическая потребность в кислороде (БПК_полн) — 3 г/м 3 (при 20 °С). Этими критериями следует руководствоваться при оценке степени загрязнения вод после тушения пожаров.

Приведенные данные регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» № 372-61 Минздрава СССР.

По способности к биологическому разрушению ПАВ располагаются в зависимости от присутствующих функциональных групп следующим образом:

Источник

Загрязнение окружающей среды при тушении пожаров пенами

Еще в начале прошлого века для тушения пожаров Нажмите для перехода на ПожВики использовали только воду и примитивные средства борьбы с огнем.

Сегодня же в арсенале пожарных самые современные и разнообразные средства и способы тушения пожаров Нажмите для перехода на ПожВики . К сожалению, не все из них являются экологически безопасными.

К средствам тушения пожаров относятся в первую очередь огнетушащие вещества — вещества, при использовании которых прекращается процесс горения Нажмите для перехода на ПожВики . Это вода, пена , порошок, аэрозоль, а также раствор.

Наиболее эффективным и широко применяемым огнетушащим веществом Нажмите для перехода на ПожВики является пена. Пена — это коллоидная система из жидких пузырьков, наполненных газом.

Пенообразователи Нажмите для перехода на ПожВики , используемые для создания пены, представляют собой водные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) с различными добавками.

Пенообразователи не всегда являются безопасными для окружающей природной среды. В процессе тушения пена разрушается, и пенообразователи попадают в почву и водоемы.

Наиболее изучено влияние ПАВ на водные экосистемы.

Отрицательное воздействие пен на водоемы проявляется в следующем:

уменьшение прозрачности воды;

изменение ее вкуса (появление специфического привкуса) и запаха;

снижение концентрации кислорода Нажмите для перехода на ПожВики ;

снижение скорости самоочищения водоема;

Попадая в водоемы, ПАВ активно участвуют в процессах перераспределения и трансформации других загрязняющих веществ (таких как пестициды, нефтепродукты, тяжелые металлы и другие), активизируя их токсическое действие.

Большинство ПАВ и продукты их распада токсичны для водных организмов даже в малых концентрациях.

Известны случаи, когда применение пен для тушения пожаров стало причиной экологических катастроф.

Например, в Германии в 1987 году тушение пожара пеной привело к загрязнению реки Фуртбах, вследствие чего произошла гибель рыбы и водных растений.

ПАВ оказывают токсическое воздействие не только на водные, но и на наземные экосистемы. Попадая в почву, ПАВ ухудшают ее качество и плодородность, негативно влияют на почвенные микроорганизмы и растительный мир.

Источник