Ekonomat
katalog proizvoda

Vatrogasni oglasnik

Imenik

Košarica

Proizvod nije dodano
Proizvod uspješno dodano
Proizvod uspješno dodano (zaliha proizvoda je ograničena)

Broj artikala u košarici: 0

Ukupan iznos: 0,00 kn

Pregled košarice Dovrši kupovinu

Žiro račun zaklade Kornati
2390001-1100348865

Statut zaklade

Linkovi

Voda i pjena kao sredstvo za gašenje požara

Teorija gorenja i gašenja, svojstva sredstava za gašenje požara


VATROGASNA SREDSTVA KOJA DJELUJU PRETEŽNO RASHLAĐUJUĆE
VODA


Od svih sredstava za gašenje voda bez dvojbe ima najveće značenje, jer kao najefektnije sredstvo za gašenje većinom se nalazi u blizini mjesta požara u dovoljnoj količini, a podesna je za borbu protiv mnogih vrsta požara.
U nedostatku prigodnijih sredstava za gašenje ona se često puta mora primijeniti uzimajući u obzir znatne sporedne štete od same vode.
Također treba naglasiti da postoje vrste požara kod čijeg suzbijanja se zabranjuje uporaba vode, dijelom zbog nedjelotvornosti, a dijelom zbog opasnosti za vatrogasce ili pak opasnosti od proširenja požara zbog eksplozije i sl.
Ova vrsta požara gdje se voda ne smije koristiti gase se tzv. specijalnim sredstvima.
Rašireno je mišljenje da voda, kao praiskonsko vatrogasno sredstvo vatrogastva, uglavnom služi za savladavanje većih požara, dok se ostala vatrogasna sredstva prvenstveno moraju upotrebljavati u ručnim vatrogasnim aparatima i drugim manjim jedinicama i to za gašenje početnih požara.
Ovakvo shvaćanje je zabluda jer se u suvremenom vatrogastvu u mnogim slučajevima primjenjuje tzv. specijalna sredstva, a ne voda, kod gašenja požara velikih razmjera.
Tu bi prvenstveno trebalo istaknutii primjenu pjene i praha u naftnoj, kemijskoj i drugim sličnim industrijama, čak i u slučajevima požara većih razmjera.
Ni stabilni automatski uređaji za gašenje u sličnim objektima nisu na vodu bez obzira koliki razmjeri požara se očekuju nego opet se nekim od tzv. specijalnih sredstava kao što su CO2, pjena i sl. U novije vrijeme primjećuje se tendencija, da se i suhi prah za gašenje koristi, ne samo za opremanje vatrogasnih vozila, nego se on koristi kao sredstvo u stabilnim uređajima za gašenje. S druge pak srane, voda se upotrebljiva u vatrogasnim sistemima, koji su tipični za svladavanje početnih požara pred nastup vatrogasaca kao npr. u ručnim vatrogasnim aparatima.
Dakle, upotreba vode nije vezana za razmjere požara, nego prvenstveno na vrstu požara tj. vrstu tvari koje gore ili se nalaze u blizini objekta koji gori.

KEMIJSKE I FIZIKALNE OSOBINA VODE
U prirodi se H2O nalazi u velikim količinama.

Ako znamo da 3 zemljine površine otpada na površine mora, a ostala 1 na kopno koje je ispresijecamo mnogim vodenim tokovima samim tim je dovoljno rečeno o količini vode na zemljinoj kugli.
Nadalje na manjim ili većim dubinama u zemlji nalazi se podzemna voda.
Biljni i životinjski organizmi najvećim se dijelom sastoje od vode.
Mnogi minerali sadrže kemijski vezanu vodu. Sve ovo ukazuje na njenu vrlo veliku rasprostranjenost, što uslovljava učestalost njene upotrebe za sredstvo gašenja.
Ako se voda zagrije na 0° , tada se odmah ne širi, nego između 0°C i +4°C pokazuje kontrakciju volumena.
Na +4°C voda dostiže najveću gustoću koja se smanjuje s porastom temperature.
I vatrogasna tehnika koristi anomaliju gustoće vode, u tom času i pri jakoj zimskoj hladnoći održava se u rijekama, jezerima, ribnjacima na nekoj dubini ispod ledenog pokrivača zaliha vode za gašenje, ukoliko je ista predviđena za to i uređena kao izvorište obzirom na mogućnost crpljenja, pristupa i sl.


RASHLAĐIVANJE GORUĆEG SISTEMA VODOM
Voda, kako je naprijed istaknuto, najšire rasprostranjeno i najčešće korišteno sredstvo za gašenje.
Ne postoji druga tekućina koja je na tako izuzetan način prikladna, da se primijeni kao ohlađujuće vatrogasno sredstvo, kao voda.
Ova činjenica se osniva na visokoj latentnoj toplini isparavanja vode.
Ovo svojstvo vode potrebno je posebno istaći jer na njemu su sazidani svi principi primjene vode kao sredstva za gašenje, gdje se koristi njen efekt rashlađujućeg djelovanja.
Vrijednost topline isparavanja nije, međutim, odlučujući kriterij za ocjenu djelotvornosti jednog ohlađujućeg vatrogasnog sredstva.
Zavisi od toga u kojem će se vremenu “uzeti” toplina isparavanja.
Mora se dakle kinetika povezivanja topline uzeti u obzir.
Iz ovoga se dobivaju teoretski interesantni, a praktično važni zaključci za oblike i mogućnosti primjene vode u vatrogasne svrhe.


STATIČKO VEZIVANJE TOPLINE POMOĆU VODE


Voda za gašenje padom na zgarište zagrijava se i pri tome se zagrije do temperature vrelišta.
Voda, koja je zagrijana na temperaturu vrelišta i na ovoj temperaturi isparena, vezuje 9,7 kcal/mol ili 539 kcal/kg.
Jedna litra vode na 10°C vezuje tako količinu topline od okruglo 630 kcal.
U ovom je iznosu sadržan udio koji odgovara zapreminskom radu proizvedenom pri isparavanju. Povećanje zapremine pare u odnosu na tekuću vodu je znatno; jedna litra vode kao para pod atmosferskim tlakom zauzima prostor od cca 1700 litara.
Vodena para, odvedena s gorivim plinovima, kondenzira se opet u vodu na hladnijoj okolini zgarišta, pri čemu se ponovo oslobađa kao toplina kondenzacije.
Ukupna latentna toplina isparavanja koja je uzeta iz zgarišta.
Pri rashlađivanju, pri kondenzaciji nastalih vodenih kapljica od 100°C na temperaturu okoline, voda predaje iznos topline, koji odgovara diferenciji temperature vode od 100°C i temperature okoline.
Oduzimanje topline požaru s vodom koja je aplicirana na objekt gorenja rezultat je dakle trošenja topline za zagrijavanje nastale pare.
Vodena para na 100°C zauzima daleko veći volumen nego voda na 100°C, pa gledano čisto termodinamički, taj potrošak topline se može prikazati kao “energija potrebna za vršenje vanjskog rada”.

OBLICI RASPODIJELJENOSTI VODE ZA GAŠENJE

Preporučuje se, da se razlikuju puni mlaz, raspršeni mlaz i vodena prašina ili magla.
Nema idealnog punog mlaza u smislu laminarno tekuće i potpuno zatvorene struje, koja dopire do zgarišta.
Svaki puni mlaz, pokazuje pojave razlaganja, koji se povećava sa udaljenošću od mlaznice.
Raspršeni mlaz je raspodijeljenost kapljica, čiji se srednji promjer nalazi iznad područja koloidalnog reda veličine.


ODREĐIVANJE EFEKTIVNOSTI VODE ZA POTREBE GAŠENJA
Efektivnost vode u svrhu gašenja ovisi o nekoliko faktora:
- veličine kapljica,
- količine utroška vode u jedinici vremena,
- utjecaja dodataka u vodi,
- prirodi gorivih tvari u požaru.

Potpuno ocijeniti vatrozaštitno djelovanje je nemoguće jer u svakom požaru ima mnogo specifičnosti koje utiču na specifičnost razvoja požara kao i specifično djelovanje vode obzirom na navedene a i duge uvjete.

VELIČINA KAPLJICA
Pri ocjeni efektivnosti vode za svrhe gašenja veliki utjecaj ima povećanje brzine uzimanja topline iz požara koja se postiže “usitnjavanjem” kapljica vode.
U pogledu stupnja raspršenosti mlaza vode razlikujemo tri slučaja obzirom na veličinu kapljica i to:
velika disperzija sitnih kapljica čija prosječna veličina u dijametru se kreće oko 10-100 (mikrona ili mikrometara),srednja disperzija (100-1000) i gruba disperzija (1000-6000).

Raspolažući čitavim nizom eksperimentalnih i teoretskih ispitivanja efektivnosti vode za potrebe gašenja ovisno o stupnju disperzije, od kojih najveću važnost imaju ispitivanja, došlo se do zaključka da se najbolji efekti postižu u slučaju disperzije u kojoj je veličina (dijametar) kapljica oko 0,35 mm ili 3500.
Daljnja detaljnija ispitivanja ukazuju na različitost uspjeha gašenja zapaljivih tekućina sa raspršenom vodom što bi mogli sažeti u sljedećim konstatacijama:

zapaljive tekućine sa temperaturom vrelišta do 80°C ne mogu se gasiti vodom jer se one u požaru lako zagriju do 80°C i efekt hlađenja nije dostatan da se postigne gašenje,
zapaljive tekućine sa vrelištem iznad 80°C mogu se gasiti raspršenom vodom a efektivnost raste sa rastom temperature vrelišta.


Za gašenje zapaljivih tekućina najbolja efektivnost se postiže sa raspršenošću kapljica vode sa dijametrom od 04-06 mm pri intenzitetu aplikacije vode od 20 – 40 lit/min. m2.
Za određivanje vremena gašenja tekućina sa vodom na osnovu eksperimenata predložena je sljedeća formula.

d Y
t = 34000 ---- . --------- 1,75 (sek)
M ?T
gdje je:
t = vrijeme gašenja (sek),
d = srednji diametar čestica (mm),
M = potrošak vode (g/cm2 i min) u jedinici vremena i jedinici površine,
Y = vrijeme gorenja do momenta gašenja (sek)
?T = razlika između temperature paljenja tekućina i temperature okoline


Iz gornje formule je vidljivo da je brzina gašenja manja ako je viša temperatura paljenja tvari te ako su čestice raspršene vode manje.
To vrijeme je kraće, kako se vidi iz formule ako se u jedinici vremena u požar aplicira veća količina vode.

SPREČAVANJE ZAMRZAVANJA
Smrzavanje vode za gašenje i drugih vodenih rastvora, (npr. vode za vlaženje pjenušavih rastvora) u rezervoarima sprečava se kod tzv. od mraza sigurnih punjenja dodavanjem soli, koje štite od zamrzavanja.
Primjena viševalentnih alkohola, npr. etilenglinola, kao dodatka za zaštitu od smrzavanja radi dostizanja niže točke smrzavanja od -15°C treba se ipak odbaciti jer su ove supstance gorive i zbog potrebne velike koncentracije kapacitet gašenja otopine jako se smanjuje.
Da bi se punjenje jednog aparata od 10 lit. sa etilenglikolom učinilo sigurnim od smrzavanja do -30°C potreban je dodatak od 44 vol.% glikola.
Ovako visoka koncentracija glikola isključuje upotrebu aparata.
Za pjenušave otopine, naprotiv, mogu se koristiti viševalentni alkoholi za sniženje ledišta.


PJENA


Ovo vatrogasno sredstvo dobiva sve više značenje i prednosti pred ostalim, jer se danas pouzdano mogu samo pjenom gasiti najveći i najopasniji požari, u oblastima gdje su požari ne samo moguće nego i vrlo opasni zbog laganog proširenja tj. u rafinerijama nafte, na skladišnim tankovima mineralnih goriva te u industrijama gdje se prerađuju ili koriste zapaljive tekućine.
Prema ovom značenju o vatrogasnom sredstvu pjeni, više je objavljeno nego o svim drugim vatrogasnim sredstvima zajedno pa je i obzirom na to literatura veoma bogata.
Postupak pjenjenja zrakom prezilazi po svom značaju sve druge postupke opjenjivanja, a danas je on apsolutno postupak primjenjivan kod stacionarnih uređaja i polustabilnih instalacija.
Zbog toga je ovaj postupak u posljednje vrijeme doživio bogatu usavršenost u aparatorskom pogledu da se kemijska pjena još koristi u ručnima prijevoznim aparatima.

Općenito:

U vatrogasnom djelovanju nema između ovih dviju kemijske i zračne pjene bitnijih razlika, ali obzirom na mogućnosti dobivanja te primjene tu je težište daleko na zračnoj pjeni.

Vatrogasno djelovanje
Pjena, kako je već rečeno, istovremeno djeluje gušeći i rashlađujući.
Svaki od ova dva efekta u datom slučaju može biti glavni što uglavnom ovisi o objektu gorenja – odnosno vrste gorive tvari.
Dugo se mislilo da pjena djeluje samo efektom gušenja, međutim danas se pouzdano zna da jedna djeluje rashlađujuće pa čak u nekim slučajevima je to dominantniji efekt.
Isto tako pri gašenju krutih materija prevladava efekt rashlađivanja.
Rashlađivačko djelovanje pjene počiva na tome što pri njezinom laganom raspadanju isparava se izdvojena voda iz nje pri čemu se toplina isparavanja površinskog sloja goruće tvari oduzima tako da se ova rashladi.
Od pjene se ne traži munjevito rashlađivanje, naprotiv kod gašenja ulja nije čak ni poželjno jer bi to moglo dovesti do pjenjenja iznad volumena tanka.
Zato je prednost pjena da ona sadržanu vodu predaje u malim porcijama.
Efekt gušenja koji dopunjuje ovaj efekt rashlađivanja ima svoju važnost u tome što sprečava daljnje gorenje čak i u momentu u kojem gornji vrući sloj još nije ohlađen ispod svoje temperature gorenja.
Dakle, istovremenim djelovanjem efekta gušenja omogućeno je da se efektom hlađenja bude funkcionalna, iako se isti ne može izvršiti brzo nego pak postepeno.
Pored efekta isparavanja za vatrogasno djelovanje pjene vrlo je važan efekt zaustavljanja.
Naime, kaloidalni sistem stanja pjene odlikuje se vrlo visokim otporom protiv provođenja topline.
Time sloj pjene zaustavlja (sprečava) ponovno izgaranje još nedogorenih, a nepogašenih dijelova ognjišta kao i naročito kod tekućina onemogućava ponovno paljenje tvari pomoću zažarenih tvrdih tijela ili usijanih dijelova opreme, tanka i sl.
Od efekata gušenja za vatrogasno djelovanje pjene najznačajniji je efektt odvajanja. On se naime ispoljava na taj način to se pomoću sloja pjene, koji je raširen po površini goruće tvari, odvezuje para i plina od tekuće odnosno krute gorive faze.
Ovdje treba istaći da je prisutan i efekt potiskivanja jer 90% rastavka pjene može biti plinoviti medij pri čemu treba naglasiti da uopće nije važno koji je to plin (zrak, CO2 ili neki zapaljivi plin).
Efekt pokrivanja sprečava kod dovoljno stabilnih pjena prodor pare isparene od gorive tvari te time sprečava mogućnost ponovnog zapaljenja.
Nadalje, iz pjene istupa razrijeđena otopina sredstva za pjenjenje, te se nekim gorivim tvarima stvara emulzija koja predstavlja jedan negorivi sloj pokrivača te time doprinosi vatrogasnom djelovanju.


Autor: VĐ
www.zastita.com.hr


VATROGASTVO I UPRAVLJANJE POŽARIMA stručno-znanstveni časopis



Hrvatska vatrogasna zajednica objavljuje znanstvene i stručne članke iz područja vatrogastva i zaštite od požara u cilju promicanja vatrogasne struke. Svaki članak podliježe recenziji.
Časopis izlazi 2 puta godišnje.

Arhiva Vatrogastvo i upravljanje požarima

Vatrogasni vjesnik - broj 5-6/2014


            IZDVAJAMO

  • 150 godina organiziranog dobrovoljnog vatrogastva u Hrvatskoj
  • Muzej hrvatskog vatrogastva
  • Slavonija pod vodom
  • Vatrogasna mreža - budućnost je već počela
  • Intervju: dr. Ivo Josipović, predsjednik RH
Arhiva Vatrogasnog vjesnika