Инерген

Если представить реакцию горения в общем виде, то это сложный физико-химический процесс, в основе которого лежит химическая реакция окисления, способная протекать с прогрессирующим самоускорением вследствие накопления выделяющегося тепла.

ГВ + O2 + Q1 -> ПГ + СО + Q2

Горючее вещество + кислород воздуха, который выступает как окислитель в этой реакции + некое количество теплоты, которая запускает эту реакцию. В итоге мы получаем продукты горения + угарный газ+ ещё большее количество теплоты, которая выделяется в результате окисления. Реакция горения может протекать с постоянным самоускорением, в связи с тем, что тепло, накопленное в процессе этой реакции, расходится на то, чтобы запустить дальше эту реакцию и получается лавинообразное разгорание.

Как же мы можем потушить пожар?

Для этого мы должны убрать одну из составляющих в левой части формулы. Горючее вещество мы убрать никак не можем, но мы можем убрать, например, кислород из помещения (этим занимаются газовытеснители). В итоге кислорода в помещении становится меньше и пожар уже не может продолжать разгораться, и горение прекращается. Второй способ – убрать теплоту от места возгорания. Этим, например, занимается водяное пожаротушение и есть ещё газовый огнетушащий состав, который является газом – охладителем. Есть ещё третий, менее явный способ тушения. Мы можем замедлить реакцию, воспользовавшись неким сторонним веществом-ингибитором, замедлить до такой степени, что пожар прекратится.

Газовое пожаротушение – применение инертных газов и газов, тормозящих реакцию горения для тушения пожаров. Такое тушение считается чистым, так как не наносит вреда защищаемому оборудованию.

Исходя из вышесказанного, можно выделить классификацию всех газовых огнетушащих веществ и разбить их на три большие группы:

  1. Газы-вытеснители, которые понижают концентрацию кислорода в помещении: CO2, азот (IG-100), аргон (IG-01), аргонит (IG-55), инерген (IG-541)
  2. Газы-ингибиторы, которые замедляют реакцию горения: хладон 114 B2, хладон 13B1,хладон 125, хладон 227 еа, хладон 23, хладон 318 Ц
  3. Газы-охладители, которые отводят теплоту от очага возгорания: хладон ФК-5-1-12 (Novec 1230)

Большинство этих газов обладают похожей совокупностью механизмов тушения. Например, все газы-ингибиторы немножко отводят тепло от очага возгорания, а газ-охладитель также выступает ингибитором процесса горения. Газы–разбавители немного охлаждают помещение, в связи с чем пожар менее подвержен распространению.

Химический состав газа Инерген

В международной классификации это вещество называется IG-541. Инерген – это смесь трех инертных газов: азот (52%), аргон (40%) и углекислота (8%). В соответствии со Сводом правил, огнетушащая концентрация – 36,5 об. По механизму тушения данный газовый огнетушащий состав является газом-вытеснителем, то есть при возгорании этот газ подается в помещение, он разбавляет атмосферу в помещении, чтобы концентрация кислорода снизилась ниже определенного порога.

Принцип тушения

В нормальных условиях, в той атмосфере, которой мы дышим, порядка 20-22% кислорода. При этой концентрации может легко произойти возгорание любого горючего вещества. Наша цель – снизить во время тушения эту концентрацию до порога ниже 15%. Кислород перестает поступать к очагу горения, и горение прекращается.

Почему в составе Инергена нельзя использовать только аргон и азот?

Диоксид углерода (удушающий газ) специально добавляется в этот огнетушащий состав, чтобы повысить концентрацию CO2 в помещении, если в нем находятся люди. По европейским нормам допускается начинать тушение пожара до того, как люди покинут защищаемое помещение. Основная опасность всех газов-разбавителей сводится к тому, что концентрация кислорода может упасть ниже того порога, при котором человек может нормально, спокойно дышать.

Концентрация диоксида углерода в 4%, которая создается при использовании ГОТВ Инерген, нетоксична и не опасна для человека, но при ней усиливается всасывание кислорода в кровь человека, соответственно кровь интенсивнее обогащается. И даже в условиях нехватки кислорода в защищаемом помещении, человек может нормально дышать и эвакуироваться без каких-либо последствий для собственного здоровья.

Экологическая безопасность ГОТВ Инерген

Инерген во всем мире считается самым экологически безопасным газовым огнетушащим веществом.

  • Озоноразрушающий потенциал – 0
  • Не вызывает коррозию металлов
  • Не разрушает электронику
  • Химически инертен
  • Термически стабилен
  • Исключена возможность пролива
  • Практически не растворим в воде

Атмосфера Земли состоит из 4 компонентов: кислород, азот, аргон и диоксид углерода. Поэтому Инерген – это практически то, чем мы дышим, только без кислорода. Он состоит из трех натуральных газов естественного происхождения.

Защищаемое оборудование будет продолжать работать во время тушения, так как все вещества, из которых состоит Инерген, не оставляют ни осадка, не взаимодействуют с металлами, с материалами, применяемыми в электронике. Бывают такие ситуации, когда возгорание произошло в турбинной установке на гидроэлектростанции. Например, возгорание произошло под кожухом, но турбину останавливать нельзя, так как она должна продолжать работать. Все это время она находится под напряжением, и если тушить ее обычными средствами, это не даст никакого эффекта.

Инерген термически стабилен. В то время как все искусственно синтезированные газы подвержены химическому разложению. Обычно, если ГОТВ контактирует с очагом возгорания, с повышенными температурами, то газ распадается на составляющие (угарный газ, фтор-водород, фтор в чистом виде и т.д). Все эти компоненты экологически небезопасны и обладают высокой степенью токсичности. Пожар будет потушен, но определенная доля этого газа разложится на токсичные составляющие. Если человек зайдет в защищаемое помещение, после того как там был потушен пожар, может наступить отравление токсическими составляющими.

Показатели безопасности для человека

  • Не токсичен
  • Класс опасности 4 по ГОСТ 1.1.007 – малоопасные и неопасные вещества
  • Не ухудшает видимость при применении, газ оптически прозрачен
  • Термически стабилен
  • Нормативная огнетушащая концентрация не превышает величины NOAEL и LOAEL.
NOAEL – максимальная концентрация ГОТВ, при которой вредное воздействие газа на человека при экспозиции несколько минут (обычно менее 5 минут) отсутствует. LOAEL – минимальная концентрация ГОТВ, при которой наблюдается минимально ощутимое вредное воздействие газа на человека при экспозиции несколько минут (обычно менее 5 минут).

Согласно американским нормам NFPA любое газовое вещество не должно воздействовать на человека более 5 минут. А в условиях затрудненной видимости, которая возникает при тушении, например, хладоном, эвакуация растягивается по времени по сравнению с расчетной. С Инергеном таких проблем не возникает, так как он оптически прозрачен.

В отечественных нормах мало внимания уделяется этому вопросу. Европейский стандарт ISO 14420 по результатам масштабных медицинских экспериментов и многолетнего опыта эксплуатации установил следующее время безопасного пребывания в среде, образованной с применением натуральных сжатых газов (N2, Ar, Инерген и Аргонит):

  • Разрешается применение концентрации ниже 43% об., если защищено помещение с постоянным пребыванием персонала, а время воздействия на людей не более 5 минут.
  • Разрешается применение концентрации от 43% об., до 52% об., если защищено помещение с постоянным пребыванием персонала, а время воздействия на людей не более 3 минут.
  • Разрешается применение концентрации от 52% об. до 62% об., если защищено помещение с периодическим пребыванием персонала, а время воздействия на людей не более 30 секунд. Отсчет начинается не с момента подачи огнетушащего вещества, а с момента создания огнетушащей концентрации, то есть спустя 60 секунд после начала выхода ГОТВ. В России такая концентрация не применяется в помещении, в котором могут находиться люди, только там, где доступ людей запрещен категорически (архивы ФСБ, куда пожарных не допускают даже после тушения пожара).

Отдельным пунктом в стандарте ISO 14420 отмечено, что состав Инерген обладает повышенной безопасностью применения, что объясняется наличием незначительной добавки СО2, которая в условиях гипоксической атмосферы помогает человеку более интенсивно усваивать кислород.

Единственная опасность, которую может представлять Инерген – это концентрация кислорода. Для нормального функционирования человеческому организму нужен определенный процент кислорода (порядка 10%). Современное программное обеспечение позволяет рассчитать остаточную концентрацию кислорода, образующуюся в помещении в результате тушения. В настоящее время просто невозможно выполнить проект, в котором концентрация кислорода была бы ниже потенциально опасной для человека.

1 рубеж: когда в помещение вышло количество ГОТВ, необходимое для тушения. 2 рубеж: когда в защищаемое помещение вышел весь газ. На слайде можно увидеть, что для тушения необходимо 294 кг газа, а реально в защищаемое помещение подается 331 кг. Это связано с тем, что в защищаемое помещение нам необходимо подать за 60 секунд количество газа, необходимое для тушения. Для того, чтобы это произошло так быстро, нужно иметь определенный запас газа, который создавал бы давление, выталкивал бы основное количество из модулей и который остался бы в трубах после того, как весь газ выйдет в защищаемое помещение. Что касается концентрации кислорода, даже после выхода количества газа, необходимого для тушения, она не падает ниже 12,5 %. Все это подтверждается расчетным путем, этот параметр жестко контролируется, и на современном программном обеспечении будет просто невозможно выполнить проект, в котором бы возникла хоть малейшая опасность для человека.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: