Что такое кратность пены

Кратность пены

Кратность пены – величина, равная отношению объёмов пены и раствора, пошедшего на образование пены. В зависимости от величины значения кратности пены, получаемой из пенообразователя (ПО), огнетушащую воздушно-механическую пену (ВМП) подразделяют на пену низкой кратности (не более 20), пену средней кратности (от 21 до 200) и пену высокой кратности (более 200). Выбор кратности при тушении пожара связан с химическим составом ПО, его огнетушащей эффективностью, а также условиями тушения (тип пожарного ствола, объект тушения). Несмотря на то, что пена низкой кратности («тяжёлая» пена) в 2-3 раза менее эффективна (по сравнению с пеной средней кратности того же ПО) при тушении горючей жидкости (ГЖ) подачей пены сверху в очаг пожара, дальность струи пены низкой кратности из пожарного ствола с эжектирующим устройством типа СВПЭ в 2-2,5 раза больше по сравнению с пеной средней кратности из генератора пены. Огнетушащая эффективность пены низкой кратности из плёнкообразующих фторсодержащих ПО близка к огнетушащей эффективности пены средней кратности из углеводородных ПО. Только применение пены низкой кратности позволяет использовать подслойный способ для тушения пожара углеводородного топлива в резервуаре. Пена средней кратности (60-100) из углеводородных ПО используется в основном для тушения нефтепродуктов и др. ГЖ в резервуарах. Пену средней кратности также можно использовать не только для поверхностного, но и для объёмного тушения пожаров транспортных средств, в подвалах, кабельных каналах, в небольших по объёму помещениях, на чердаках, и т.п. Пена средней кратности повышенной устойчивости применяется при прокладке пенной аварийной посадочной полосы на аэродроме. Пена высокой кратности применяется для объемного тушения.

Литература: ГОСТ Р 50588-2012 Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний;

Кратность пены для тушения

Кратность пены – это безразмерная величина, равная отношению объема пены к объему раствора, содержащегося в пене.

Как определить кратность пены?

Кратность пенообразователя (полученной воздушно-механической пены) в равной мере зависит как от физико-химических свойств исходного пеноконцентрата общего или целевого назначения, так и от технических особенностей генераторов пены, имеющих специфические конструктивные ограничения.

Классификация пен по кратности и их применение

Классификация пен происходит по кратности и бывает трех видов:

• пены низкой кратности — кратность пены от 4 до 20 (получают стволами СВП, пеносливными устройствами).
• пены средней кратности – кратность пены от 21 до 200 (получают генераторами ГПС);
• пены высокой кратности – кратность пены более 200 (получают путем принудительного нагнетания воздуха).

Пена низкой кратности (рис.1) имеет ограниченное применение и рекомендуется в основном для тушения пожаров жидкостей в резервуарах, оборудованных установками подачи пены через слой горючего, а также для охлаждения, горящего и соседнего с ним оборудования.

Рисунок 1 – Тушение пеной низкой кратности.

Пену средней кратности (рис.2) можно использовать не только для поверхностного, но и для объемного тушения пожаров в подвалах, небольших по объему помещениях, на чердаках, подвижном транспорте (в том числе водном).

Рисунок 2 – Тушение возгораний пеной средней кратности.

Пена высокой кратности (рис.3) из-за своей легкости используется для ликвидации пожаров горючих жидкостей в промышленных объектах, складских помещениях, танкерах для перевоза нефти и горючих химических изделий, нефтеперерабатывающих и химических заводах.

Рисунок 3 – Испытания пены высокой кратности.

Получение пены высокой кратности осуществляется с помощью генератора высокократной пены. Генератор используется для получения полидисперсной пены высокой кратности в условиях задымления помещения по принципу эжекции воздуха распыленными струями 3% или 6% водного раствора фторсодержащего пенообразователя из распылителей, последовательно расположенных в корпусе пеногенератора.

Расчет расхода пенообразователя на тушение пожара определяется исходя из интенсивности подачи раствора ПО на 1 м2 расчетной площади тушения и времени тушения.

Расчет кратности пены

Расчет кратности пены Кп определяют по формуле:

V_p – объем раствора пенообразователя, численно равный массе пены, л.

Преимущества использования пенных составов

Выделяют главные преимущества использования пенных составов:

• Изолирующее действие – пена препятствует поступлению в зону горения горючих паров и газов;
• Охлаждающее действие – в большей степени свойственно пене низкой кратности, ввиду большого количества жидкости.

Состав пенообразователя, а также особенности технологии приготовления этого состава – всегда коммерческая тайна производителя. Компания «Zfire» производит противопожарные пенообразователи, отвечающие требованиям к ликвидации возгораний различных классов.

Пенапо сравнению с обычной водой обладает лучшей смачивающей способностью.

Если в состав пенообразователя входят только углеводородные ПАВ, такой пенообразователь, как правило, не относится к числу наиболее эффективных. Пена на основе этого ПАВ довольно быстро разрушается при контакте с поверхностью жидких углеводородов и при тепловом воздействии факела пламени.

Огнетушащая эффективность пены зависит от ее кратности и размера пузырьков. Наиболее эффективной на практике для поверхностного тушения является пена кратностью 100 и с размером пузырьков, по возможности, менее 1 мм.

Чем меньше размер пузырька, тем выше эффективность, но для высокой кратности, например, 150, эффективность существенно снижается из-за уноса пены из зоны пожара восходящими конвективными потоками и ветром.

Для снижения скорости обезвоживания пены в состав пенообразователя добавляются жирные спирты. Помимо указанных веществ в состав пенообразователя могут входить, например, полисахариды. При тушении пеной водорастворимых (полярных) жидкостей, таких как спирты, эфиры, кислоты, ацетон и т.п.

Производимая нашей компанией «Zfire» продукция соответствует требованиям стандарта ISO 9001:2015 и успешно прошла испытания в ФГБУ ВНИИПО МЧС России. Каждая партия пенообразователя проходит обязательную проверку на соответствие всем параметрам качества в аккредитованной лаборатории ОТК.

Кратность пены

Кратность пены — величина, равная отношению объёмов пены и раствора, пошедшего на образование пены. В зависимости от величины значения кратности пены, получаемой из пенообразователя (ПО), огнетушащую ВМП подразделяют на пену низкой кратности (не более 20), пену средней кратности (от 21 до 200) и пену высокой кратности (более 200). Выбор кратности пены при тушении пожара связан с химическим составом ПО, его огнетушащей эффективностью, а также условиями тушения (тип пожарного ствола, объект тушения). Несмотря на то что пена низкой кратности («тяжёлая пена») в 2-3 раза менее эффективна (по сравнению с пеной средней кратности того же ПО) при тушении ГЖ подачей пены сверху в очаг пожара, дальность струи пены низкой кратности из пожарного ствола с эжектирующим устройством типа СВПЭ в 2-2,5 раза больше по сравнению с пеной средней кратности из генератора пены. Огнетушащая эффективность пены низкой кратности из плёнкообразующих фторсодержащих ПО близка к огнетушащей эффективности пены средней кратности из углеводородных ПО. Только применение пены низкой кратности позволяет использовать подслойный способ для тушения пожара углеводородного топлива в резервуаре.

Пена средней кратности (60-100) из углеводородных ПО используется в основном для тушения нефтепродуктов и других ГЖ в резервуарах. Пену средней кратности также можно использовать не только для поверхностного, но и для объёмного тушения пожаров транспортных средств, в подвалах, кабельных каналах, в небольших по объёму помещениях, на чердаках, и т. п. Пена средней кратности повышенной устойчивости применяется при прокладке пенной аварийной посадочной полосы на аэродроме. Пена высокой кратности применяется для объемного тушения.

Правовое регулирование

Новая аттестация на право проектирования средств обеспечения пожарной безопасности

Опубликовано: 22 июля, 2021

Новая аттестация на право проектирования средств обеспечения пожарной безопасности

Опубликован проект постановления Правительства, который утверждает правила аттестации на право проектирования средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений, которые введены в эксплуатацию.

Что такое кратность пены

Пена – это скопление пузырьков, которое способствует ликвидации пожара, главным образом, за счет эффекта поверхностного тушения. Пузырьки возникают при смешивании воды с пенообразователем. Пена легче самого легкого воспламеняющегося нефтепродукта, поэтому при подаче на горящий нефтепродукт она остается на его поверхности.

Пенообразователь и пожарная пена: характеристики и свойства

Виды пены по кратности:

• пены низкой кратности – кратность пены от 4 до 20 (получают стволами СВП, пеносливными устройствами);
• пены средней кратности – кратность пены от 21 до 200 (получают генераторами ГПС);
• пены высокой кратности – кратность пены более 200 (получают путем принудительного нагнетания воздуха).

Область применения. Достоинства и недостатки

Пена широко применяется для тушения пожаров твердых (пожары класса А) жидких веществ (пожары класса В), не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь – для тушения пожаров нефтепродуктов.

Химическая пена образуется смешиванием щелочи (обычно бикарбоната натрия) с кислотой (как правило, сульфата алюминия) в воде. Эти вещества содержатся в одном герметичном контейнере. Чтобы сделать пену более прочной и продлить срок ее службы, к ней добавляется стабилизатор.

При взаимодействии указанных химических веществ образуются пузырьки, наполненные углекислым газом, который в данном случае практически не обладает никакой огнетушащей способностью; его назначение – заставить пузырьки всплывать.

Порошок может храниться в емкостях и вводиться в воду в процессе борьбы с пожаром через специальную воронку или каждое из двух химических веществ может быть предварительно перемешано с водой, в результате чего образуется раствор сульфата алюминия и раствор бикарбоната натрия.

Воздушно-механическая пена. Эта пена образуется из пенного раствора, получаемого при смешивании пенообразователя с водой. Пузырьки возникают при турбулентном перемешивании воздуха с пенным раствором. Как следует из самого названия пены, ее пузырьки заполнены воздухом. Качество пены зависит от степени перемешивания, а также от исполнения и эффективности используемого оборудования, а ее количество – от конструкции этого оборудования.

Существует несколько типов воздушно-механической пены, одинаковых по природе, но имеющих разную огнетушащую эффективность. Ее пенообразователи производят на основе протеина и поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активные вещества – это большая группа веществ, включающая моющие средства, смачиватели и жидкое мыло.

Ограничения в применении пены

При правильном использовании пена – эффективное огнетушащее вещество. Тем не менее существуют определенные ограничения в ее применении, которые перечислены далее.

1. Поскольку пена представляет собой водный раствор, она проводит электричество, поэтому ее нельзя подавать на электрооборудование, находящееся под напряжением.
2. Пену, так же как и воду, нельзя применять для тушения горючих металлов.
3. Многие типы пены нельзя употреблять с огнетушащими порошками. Исключение из этого правила составляет «легкая вода», которая может использоваться с огнетушащим порошком
4. Пена не годится для тушения пожаров, связанных с горением газов и криогенных жидкостей. Но высоко-кратная пена применяется при тушении растекающихся криогенных жидкостей для быстрого подогрева паров и уменьшения опасности, сопутствующих такому растеканию

1. Несмотря на существующие ограничения в применении, пена очень эффективна при борьбе с пожарами классов А и В.
2. Пена — очень эффективное огнетушащее вещество, которое, кроме того, обладает и охлаждающим эффектом.
3. Пена создает паровой барьер, препятствующий выходу воспла­меняющихся паров наружу. Поверхность цистерны может быть покрыта пеной для защиты ее от пожара в соседней цистерне.

4. Пена может быть использована для тушения пожаров класса А в связи с наличием в ней воды. Особенно эффективна «легкая вода».

5. Пена – эффективное огнетушащее вещество для покрытия расте­кающихся нефтепродуктов. Если нефтепродукт вытекает, нужно попытаться закрыть клапан и таким образом прервать поток. Если это невозможно сделать, надо преградить путь потоку при помощи пены, которую следует подавать в район пожара для его тушения и затем для создания защитного слоя, покрывающего просачивающуюся жидкость.

6. Пена – наиболее эффективное огнетушащее вещество для тушения пожаров в больших емкостях с воспламеняющимися жидкостями.

7. Для получения пены может использоваться пресная или жесткая или мягкая вода.

Отдельного внимания заслуживает и компрессионная пена, которая очень хорошо себя зарекомендовала при тушении пожаров.

Компрессионная пена (compressed air foam system, CAFS) – технология, используемая в пожаротушении для доставки огнетушащей пены с целью тушения возгорания или защиты зоны, где отсутствует горение, от воспламенения.

Компрессионная пена получается из стандартной насосной установки, которая имеет точку ввода сжатого воздуха в пенообразователь для формирования пены. Кроме того, сжатый воздух также добавляет энергию в струю, которая позволяет увеличить дальность доставки ОТВ по сравнению со стандартными пеногенераторами или стволами.

При использовании компрессионной пены, эффективность огнетушащего вещества составляет порядка 80%. Такой показатель возможен благодаря особым физическим свойствам компрессионной пены, а именно адгезивности. При тушении пожара, ствольщик получает в свой арсенал новые возможности. При нанесении на потолок и стены, пена изолирует смежные помещения от воздействия высоких температур, при этом пена долго держится даже на вертикальных поверхностях: от одного часа на металлической до двух-трех часов на деревянной. Каждый пузырь компрессионной пены имеет стойкую связь с соседними, что обуславливает высокую стойкость пены. В результате получается тонкое (около 1-2 сантиметров) и прочное «одеяло», которое буквально «укрывает» горящую поверхность, прекращая доступ кислорода в очаг возгорания.

Готовая компрессионная пена подаётся по напорным пожарным рукавам диаметром 38 или 51 мм под рабочим давлением 7 ÷ 10 кгс/см 2 .

Физические параметры компрессионной пены и, соответственно, огнетушащие свойства пены – изменяются посредством изменения соотношения ингредиентов. Может вырабатываться «сырая» (тяжёлая) пена с соотношением от 1 : 5 (вода : воздух) и «сухая» (лёгкая) пена с соотношением до 1 : 20 (вода : воздух).

Подача компрессионной пены с соотношением 1 : 10 (вода : воздух) на вертикальные поверхности

(металлическую дверь, кирпичную стену).

Вместе с тем, пена обладает и лучшими свойствами воды – она охлаждает очаг, а благодаря смачивателям, включенным в ее состав – проникает в поры и трещины поверхности, предотвращая тление материала и его повторное возгорание.

Главные преимущества компрессионной пены: быстрый сбив пламени и снижение температуры, сокращение времени тушения в 5 ÷ 7 раз (на 500 ÷ 700 % . ), снижение расхода воды в 5 ÷ 15 раз (на 500 ÷ 1500 %).

Пенобразователи

Пенообразователь (пенный концентрат) -концентрированный водный раствор стабилизатора пены (поверхностно-активного вещества), образующий при смешивании с водой рабочий раствор пенообразователя.

Пенообразователи предназначены для получения с помощью пожарной техники воздушно-механической пены или растворов смачивателей, используемых для тушения пожаров классов А (горение твердых веществ) и В (горение жидких веществ).

• синтетические (с),
• фторсинтетические(фс),
• протеиновые (п),
• фторпротеиновые(фп).

• пенообразователи для тушения пожаров пеной низкой кратности (кратность пены от 4 до 20);
• пенообразователи для тушения пожаров пеной средней кратности (кратность пены от 21 до 200);
• пенообразователи для тушения пожаров пеной высокой кратности (кратность пены более 200).

Самыми популярными и недорогими, и в то же время эффективными, на сегодняшний день считаются пенообразователи с маркировкой ПО-6 и ПО-3. Цифры на маркировке говорят об уровне концентрации пенообразователя в рабочем растворе (6 или 3 литра на определенный объем воды). Хранить такую продукцию следует в отапливаемых помещениях. Замерзая, пенообразователь не теряет своих свойств и вновь готов к эксплуатации после размораживания, но в условиях возникшего пожара времени на приведение его в нужную консистенцию может просто не быть. Оба вида относятся к числу биоразлагаемых и абсолютно безопасны при хранении и транспортировке.

ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЁННЫХ ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Пенообразователи целевого применения.

ТЭАС-НТ – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой и средней кратности в условиях низких температур.

ПО-6НП – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для тушения пожаров нефтепродуктов, ГЖ, для применения с морской водой. «Морпен» – синтетический, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности с использованием как пресной, так и морской воды.

ПО-6МТ – синтетический, морозоустойчивый, биологически разлагаем. Предназначен для получения огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.