5
SPIS TREŚCI:
WSTĘP ......................................................................................... 2
ROZDZIAŁ I Definicja, własności ....................................... 10
ROZDZIAŁ II Sprzęt pianotwórczy ....................................... 25
ROZDZIAŁ III Zastosowanie pian do gaszenia pożarów paliw
naftowych.............................................................. 33
ROZDZIAŁ IV Zastosowanie pian w pożarach zbiorników ......... 39
ROZDZIAŁ V Zabezpieczanie rozlewisk cieczy palnych za
pomocą pian gaśniczych ............................ 60
ROZDZIAŁ VI Sposoby podawania pian w pożarach cieczy
polarnych ........................................................... 63
ROZDZIAŁ VII Piany do gaszenia pożarów klasy A .................. 67
ROZDZIAŁ VIII Zastosowanie pian przy pożarach lasu ........ 79
ROZDZIAŁ IX Wykorzystanie pian przy gaszeniu lotnisk ........ 89
ROZDZIAŁ X Zabezpieczania wypadków drogowych ........ 100
CZĘŚĆ IV Film pt. „Zastosowanie pian gaśniczych”
PODSUMOWANIE .................................................................... 102
BIBLIOGRAFIA .................................................................... 105
W wyniku szybkiego rozwoju myśli technicznej potężnieje przemysł, powstają zakłady przemysłowe o nieznanym dotychczas charakterze produkcji. Rozwija się przemysł chemiczny, energetyczny, maszynowy, paliwowy etc. Technologia produkcji obejmuje coraz to nowe procesy. Przemysł sięga po nowe surowce, powstają nowe ciała jako produkty.
Wszystkie te zjawiska, planowane i kierowane przez człowieka, intensywnie powiększają możliwości występowania również zjawisk gospodarczo szkodliwych, nie planowanych – wszelkiego rodzaju awarii. Pociągają one za sobą mniejsze lub większe zniszczenie tego, co zostało wytworzone lub zbudowane.
Jednym z częściej występujących rodzajów awarii jest pożar powodujący wielomilionowe straty, niszczący dzieło rąk i umysłów ludzkich, niosący nierzadko śmierć ludziom. Do strat pożarowych powstałych w przemyśle i osiedlach miejskich doliczyć należy straty i zniszczenia wsi, powodowane przez zwartość zabudowy, dużą ilość palnych materiałów konstrukcyjnych oraz niedostateczne zaopatrzenie wodne. Do tego należy doliczyć coraz większe zagrożenie, wynikające z nasilenia ruchu środków transportu.
W tej sytuacji zadania ochrony przeciwpożarowej nie są łatwe do realizacji. Podstawowym czynnikiem, warunkującym ich wypełnienie jest równoczesne unowocześnienie metod i środków walki z pożarem. Równolegle z postępem i modernizowaniem rozwiązań konstrukcyjnych mechanicznego sprzętu pożarniczego zwiększa się ilość rodzajów środków gaśniczych i zakres ich stosowania. Woda i piasek od dawna przestały już stanowić jedyne środki do walki z ogniem.
Dlatego też tematem tego opracowania jest środek gaśniczy, który popularnością i powszechnością stosowania ustępuje tylko wodzie – „wiecznemu” środkowi gaśniczemu Straży Pożarnej.
Celem niniejszej pracy jest odpowiedź na pytanie: jak należy stosować piany gaśnicze?
W celu rzetelnego przedstawienia tematu ograniczono zakres pracy tylko do przypadków, odnoszących się bezpośrednio do działań Jednostek Ratowniczo - Gaśniczych Państwowej Straży Pożarnej. Świadomie pomija się temat gaśnic, stałych urządzeń gaśniczych oraz zabezpieczania materiałów niebezpiecznych w przemyśle czy kopalniach. Bardziej szczegółowo traktuje się jedynie zabezpieczenia przeciwpożarowe zbiorników ropy naftowej, ropopochodnych i innych paliw płynnych. Podyktowane jest to koniecznością znajomości podstawowych kwestii zabezpieczeń, dotyczących współdziałania jednostek Straży Pożarnej z jednostkami Straży Zakładowych i Zakładowych Służb Ratowniczych. Chociaż przemysł paliwowy w ciągu wielu lat swojego rozwoju wypracował wiele skutecznych metod zabezpieczania procesów i zbiorników magazynowych, to ze względu na bardzo dużą ilość takich zbiorników liczba tego rodzaju pożarów jest bardzo duża. W sposób szczególny dotyczy to krajów, będących światowymi liderami w wydobyciu i przeróbce ropy naftowej. Dlatego też nie dziwi wcale fakt, że najlepsze rozwiązania, stosowane coraz powszechniej na całym świecie są opracowaniami amerykańskimi bądź rosyjskimi. Praktycznie codziennie w tych krajach zdarza się pożar zbiornika magazynowego, rozlewiska cieczy palnej, powstałego w wyniku awarii w transporcie, awarii rurociągu bądź stanu awaryjnego instalacji. Dzieje się tak nie z powodu braku lub złej jakości zabezpieczeń lecz dużej ilości zbiorników i wynikającego ze statystyk awarii prawdopodobieństwa pożaru lub innego zdarzenia, niosącego zagrożenie ludziom i mieniu. Coraz ważniejsza jest też kwestia ochrony środowiska i skażeń powstających przy tego rodzaju pożarach i zdarzeniach. Przykładem może służyć pożar szybów naftowych w Kuwejcie po wojnie w Zatoce Perskiej. Nie można też pominąć kwestii skażenia rzek i wód podziemnych w wyniku wycieków i rozlewisk.
Dlatego też posłużono się w tej pracy najlepszymi dostępnymi na ten temat materiałami źródłowymi, jakimi są normy amerykańskiego Narodowego Stowarzyszenia Ochrony Przeciwpożarowej (National Fire Protection Association - NFPA) oraz najnowszymi doświadczeniami i opracowaniami rosyjskimi. Te ostatnie są warte uwagi chociaż by dla swej niskiej ceny, co nie jest bez znaczenia w przypadku dużej ilości zdarzeń i wynikających stąd prostych względów ekonomicznych.
Przedstawiono tu typowe i mniej typowe przypadki stosowania pian gaśniczych, gdyż oprócz pożarów cieczy palnych stosuje się piany także w przypadku pożarów ciał stałych – tak zwane piany klasy A (Class A Foam). Rozwój i upowszechnienie piany tłumaczy się jej doskonałymi własnościami gaśniczymi, znacznie przewyższającymi działanie gaśnicze wody, zwłaszcza w przypadku pożarów cieczy palnych. Zaletą jest też możliwość szerokiego stosowania w dużych ilościach oraz stosunkowo nieduże zapotrzebowanie wody do wytworzenia piany. Kolejną ważną zaletą jest oparcie produkcji środków pianotwórczych na detergentach, powszechnie stosowanych w gospodarce.
W tej pracy podaje się najpierw wiadomości ogólne, dotyczące budowy i powstawania pian, jej własności, najważniejszych parametrów oraz środków pianotwórczych. Podaje się obowiązujące podziały oraz przeznaczenie różnych rodzajów piany i wynikające z tego kryteria skuteczności stosowania.
Opis sprzętu do podawania pian gaśniczych ogranicza się do typowych rozwiązań, stosowanych w Jednostkach Ratowniczo – Gaśniczych Państwowej Straży Pożarnej. Dodatkowo krótko opisano najczęściej stosowane rozwiązania stałych urządzeń gaśniczych, służących do ochrony zbiorników cieczy ropopochodnych, w rozdziale dotyczącym pożarów zbiorników. Podano też podstawowe wiadomości dotyczące konstrukcji tych zbiorników oraz ich otoczenia – obwałowań, rurociągów.
Podano cechy szczególne akcji gaśniczych w przypadku pożarów cieczy polarnych oraz rozlewisk.
W dalszej części pracy podaje się sposoby stosowania pian gaśniczych w przypadku pożarów ciał stałych oraz pożarów lasu. Przy każdym sposobie podawania wskazuje się zalety i wady tych metod, ewentualnie podstawowe zalecenia taktyczne, dotyczące konkretnych rozwiązań.
Czwartą częścią pracy jest film szkoleniowo – instruktażowy pt. „Zastosowanie pian gaśniczych”, który został opracowany w oparciu o materiały Pracowni Audiowizualnych Środków Dydaktycznych w SGSP. Zrealizowany techniką wideo, barwny, wersja dźwiękowa polska. Długość filmu około 16 minut.
Film jest przeznaczony dla szerokiego grona odbiorców, stykających się z tematem stosowania pian gaśniczych. Celem filmu jest dostarczenie wiedzy na temat zastosowania pian gaśniczych w różnych sytuacjach zagrożenia.
Materiał obrazowy składa się ze zdjęć, wykonanych podczas ćwiczeń poligonowych w Wesołej, w Laboratorium Środków Gaśniczych oraz materiałów archiwalnych Pracowni Audiowizualnych Środków Dydaktycznych.
Film składa się z siedmiu części, każda z których jest poświęcona innemu zagadnieniu. Tematyka zagadnień jest ściśle powiązana z pracą opisową. W pierwszej części filmu przedstawiono temat powstawania piany, obowiązujące podziały ze względu na bazę surowcową oraz na liczbę spienienia. W drugiej części przedstawia się typowy sprzęt pianotwórczy, wykorzystywany w jednostkach PSP. Trzecia część filmu rozpoczyna temat podawania pian w różnorodnych sytuacjach zagrożenia, rozpoczynając od typowego zastosowania pian gaśniczych, czyli od pożarów cieczy palnych. Następnym tematem są pożary lasów. Przedstawia się problemy, związane z gaszeniem tego rodzaju pożarów oraz rolę, jaką pełnią środki pianotwórcze podczas zwalczania tego rodzaju zagrożenia. Dwie następne części filmu przedstawiają sposoby stosowania pian gaśniczych podczas awarii w transporcie lotniczym i drogowym. Wykorzystano zdjęcia z katastrofy śmigłowca wojskowego oraz z akcji Lotniskowej Straży Pożarnej. W podsumowaniu przedstawia się problemy skażeń środowiska naturalnego przez środki pianotwórcze oraz perspektywy rozwoju.
Pierwszy patent, dotyczący gaszenia za pomocą piany wydano a Anglii w 1877 roku na nazwisko Johnson (firma Girard et Co, Paris). Określał on, że „ za pomocą niewielkiej ilości cieczy można osiągnąć duży efekt gaśniczy, jeżeli wytworzy się na powierzchni cieczy płonącej porowatą skorupę zawierającą w sobie gazy gaśnicze i odcinającą dopływ powietrza do powierzchni objętej ogniem”. Szczególnie korzystny efekt Johnson osiągnął dodając do wody gaśniczej produktów odpadowych przy produkcji mydła oraz krochmalu i białka. W ten sposób otrzymał on spienioną warstwę o nieznacznym ciężarze objętościowym, co pozwalało im na utrzymywanie się na powierzchni nafty. Związki o podobnych właściwościach Johnson otrzymał wstrząsając i mieszając roztwory kwasu siarkowego, wodorowęglanu sodu, siarczanu glinowego i krzemianów. Mieszaninę za pomocą węży podawało się do pożaru.
Wynalazku Johnsona nie doceniono ze względu na małą rolę cieczy palnych w ówczesnym przemyśle. Należy pamiętać, że przemysł samochodowy ani energetyczny wtedy nie istniał, nie było więc też zapotrzebowania na paliwo ciekłe.
Jednak 25 lat później, w 1904 roku Laurent, przebywający w Petersburgu francuski inżynier, opracował sposób wytwarzania piany gaśniczej przez doprowadzenie gazu do roztworów substancji pianotwórczych. Jego właśnie nazwisko łączy się z wprowadzeniem piany do techniki pożarniczej.
Laurent wprowadzał sprężony do 20 atm dwutlenek węgla do roztworu saponiny, znajdującej się w zbiorniku ciśnieniowym. Otrzymywał w ten sposób mieszaninę gazu z cieczą, która po wyjściu ze zbiornika tworzyła pianę. W Anglii opatentowano urządzenia mechaniczne do podawania piany Laurenta. Przeprowadzono pierwszą udaną próbę gaszenia pianą zbiornika z naftą..
Teoretycznymi podstawami, dotyczącymi budowy piany i jej tworzenia zajmował się jako pierwszy van Deurs, który współpracował z Laurentem przy konstruowaniu mechanicznych urządzeń do podawania piany.
W 1912 roku w Anglii zbudowano pierwsze stałe urządzenie na pianę chemiczną. W Stanach Zjednoczonych i Niemczech podobne urządzenia pojawiły się w 1920 roku.
W 1925 roku Urquhart zastosował tzw. pianę suchą – pianę chemiczną otrzymaną z jednego proszku dodawanego do wody. Zaczęto też stosować produkty rozpadu białka i ługi pocelulozowe z przemysłu papierniczego jako środki pianotwórcze.
Prace, związane z uodparnianiem pian na działanie cieczy polarnych zaczął prowadzić Bohme. W 1931 roku Blakeborough i Garratt opatentowali sposób uodparniania piany na działanie alkoholi poprzez dodawanie do roztworów nierozpuszczalnych mydeł.
Przy stale wzrastającym zapotrzebowaniu na środki pianotwórcze doszło do sytuacji, gdy piana chemiczna, a szczególnie środki do jej otrzymywania zaczęły stwarzać wiele poważnych problemów. Oprócz higroskopijności proszkowych koncentratów piany największą wadą tego rozwiązania była duża ilość proszku potrzebna do otrzymania niezbyt dużych ilości piany. W przypadku bardzo dynamicznie rozwijającego się przemysłu paliwowego, gdy trzeba było liczyć się z dużym zagrożeniem i dużym rozmiarem ewentualnego pożaru, zapotrzebowanie na koncentrat proszkowy na jedną akcję wynosiło najskromniej licząc kilkaset kilogramów. Nawet największe jednostki nie mogły sobie pozwolić na magazynowanie tak dużych ilości koncentratu. Dochodziły też problemy transportu takich ilości proszku na miejsce pożaru.
Dlatego też po II Wojnie Światowej doszło do bardzo dynamicznego rozwoju ciekłych środków pianotwórczych, które pozwalały na skuteczniejsze uzyskiwanie piany. Pociągnęło to za sobą rozwój sprzętu do podawania piany z ciekłych środków pianotwórczych.
Wraz z rozwojem produkcji syntetycznych detergentów stopniowo zmniejszało się stosowanie kłopotliwych w przechowywaniu i niezbyt skutecznych środków pochodzenia białkowego.
CZĘŚĆ I
WIADOMOŚCI OGÓLNE
Definicja
Zbiór pęcherzyków gazu oddzielonych od siebie błonkami, utworzonymi z warstewki cieczy o grubości rzędu mikronów, nazywamy pianą. Piana jest niestabilnym układem dyspersyjnym. Ośrodkiem dyspersyjnym jest ciecz, a fazą rozproszoną gaz.
Podział pian gaśniczych.
Piany gaśnicze dzieli się:
- ze względu na sposób wytwarzania – na pianę mechaniczną i chemiczną.
Piana mechaniczna powstaje przez energiczne mechaniczne zmieszanie wodnych, zwykle kilkuprocentowych, roztworów środków pianotwórczych z powietrzem lub gazem obojętnym.
Piana chemiczna powstaje w wyniku reakcji chemicznej w roztworze wodnym środka pianotwórczego pomiędzy łatwo rozpuszczalnymi węglanami a mocnym kwasem lub solą hydrolizującą w wodzie z wytworzeniem odczynu silnie kwaśnego, prowadzonej w zamkniętym zbiorniku lub przewodach rurowych. Ten sposób wytwarzania piany w praktyce przestał już być stosowany.
- &#...
mapmapek