Углекислый газ для тушения пожаров: когда и как применять

Оглавление

• 1. Введение
• 2. Физико-химические свойства углекислого газа
• 3. Принцип действия углекислого газа при тушении пожаров
• 4. Когда целесообразно применять системы на основе CO₂
• 5. Как применять углекислый газ для тушения: основные способы и системы
• 6. Контроль концентрации углекислого газа после тушения
• 7. Нормативные требования и стандарты
• 8. Возможные риски и меры предосторожности при использовании CO₂
• 9. Практические рекомендации по эксплуатации систем CO₂-пожаротушения
• 10. Заключение

1. Введение

Углекислый газ (CO₂) — один из наиболее эффективных и экологически безопасных агентов для тушения пожаров различных классов. Его применение особенно актуально на объектах, где использование воды или порошка может привести к повреждению дорогостоящего оборудования, ценного имущества или технологических процессов. Системы пожаротушения на основе CO₂ широко используются в энергетике, на нефтегазовых объектах, в архивах, музеях, серверных и других помещениях с высоким риском возгорания горючих жидкостей и электрооборудования.

В контексте промышленной безопасности и контроля параметров среды газоанализаторы играют ключевую роль. Приборы, такие как портативный газоанализатор Лидер 01 или многоканальный Топ-Сенс 310, позволяют оперативно определять концентрацию CO₂ в воздухе рабочей зоны после срабатывания системы тушения, обеспечивая безопасный возврат персонала.

Для комплексного контроля токсичных газов в помещениях с повышенной опасностью рекомендуется купить газоанализатор ОКА-92МТ-O2-CH4-CO-H2S с выносным блоком датчиков.

2. Физико-химические свойства углекислого газа

Углекислый газ — бесцветное, не имеющее запаха и вкуса газообразное вещество с химической формулой CO2. При нормальных условиях (0 °C и 101,3 кПа) его плотность составляет около 1,977 кг/м³, что делает его тяжелее воздуха (примерно в 1,5 раза).

Основные физические свойства:

• Температура сублимации (переход из твердого состояния в газ) — минус 78,5 °C.
• Критическая температура — 31,1 °C.
• Критическое давление — 7,38 МПа.

CO₂ не поддерживает горение, обладает высоким теплоемкостью и способностью вытеснять кислород из зоны горения. При выпуске из баллонов газ резко охлаждается, что усиливает тушащий эффект за счет снижения температуры очага пожара.

3. Принцип действия углекислого газа при тушении пожаров

Тушение пожаров углекислым газом основано на трех основных механизмах:

1. Разбавление кислорода: снижение объемной доли O₂ ниже уровня, необходимого для поддержания горения (обычно ниже 12–15 %).
2. Охлаждение зоны горения: за счет эндотермического расширения газа и сублимации твердой фазы (сухого льда).
3. Ингибирование химических реакций: прерывание цепных реакций горения.

Эффективность особенно высока при объемном тушении в герметичных или частично герметичных помещениях. Для поверхностного тушения CO₂ применяется в виде струи или снега.

4. Когда целесообразно применять системы на основе CO₂

Углекислый газ рекомендуется для тушения пожаров следующих классов:

• Класс B — горючие жидкости и плавящиеся вещества (бензин, масла, лаки).
• Класс E — пожары электроустановок, находящихся под напряжением.
• Класс C — горючие газы (в определенных условиях).

Применение целесообразно на объектах:

• Электрогенераторные, трансформаторные подстанции.
• Серверные комнаты и дата-центры.
• Нефтехимические производства и склады ЛВЖ.
• Архивы, библиотеки, музеи.

Ограничения: не рекомендуется для тушения веществ, способных гореть без доступа кислорода (металлы, нитроцеллюлоза), а также в помещениях с постоянным присутствием людей без дополнительных мер эвакуации.

5. Как применять углекислый газ для тушения: основные способы и системы

Существуют два основных способа применения:

5.1. Объемное тушение

Газ заполняет весь объем защищаемого помещения. Расчет количества CO₂ производится по формуле:

m = V \время K \время \rho, где:

• m — масса газа, кг;
• V — объем помещения, м³;
• K — нормативный коэффициент (зависит от типа помещения);
• \rho — плотность CO₂.

5.2. Поверхностное (локальное) тушение

Применяется для очагов на открытом пространстве или локальной защиты оборудования с помощью ручных огнетушителей или стационарных модулей.

Стационарные системы часто интегрируются с газоанализаторами, такими как стационарный Хоббит или ОКА с выносным блоком датчиков, для автоматического контроля и сигнализации.

6. Контроль концентрации углекислого газа после тушения

После срабатывания системы необходимо убедиться в снижении концентрации CO₂ до безопасного уровня (не более 0,5 % по объему для длительного пребывания). Для этого используются портативные газоанализаторы, например, Лидер 04 или Топ-Сенс 210, оснащенные соответствующими электрохимическими или оптическими сенсорами.

Приборы обеспечивают оперативный мониторинг, сигнализацию по порогам и запись данных, что критично для безопасной вентиляции и возврата персонала на объект.

7. Нормативные требования и стандарты

Применение систем пожаротушения CO₂ регулируется следующими документами:

• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
• СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические».
• ГОСТ Р 53281. Серия стандартов на установки газового пожаротушения.
• ПБ 09-592-03 и другие отраслевые правила безопасности.

Все системы должны проходить регулярную проверку и обслуживание в соответствии с требованиями изготовителя и нормативов.

8. Возможные риски и меры предосторожности при использовании CO₂

Несмотря на высокую эффективность, применение углекислого газа сопряжено с определенными рисками, связанными с его физико-химическими свойствами. Основная опасность — асфиксия вследствие снижения концентрации кислорода в воздухе. При концентрации CO₂ выше 5 % возможны нарушения дыхания, головокружение и потеря сознания, а при уровне свыше 10 % — серьезная угроза жизни.

Дополнительные риски:

• Обморожение при контакте с сухим льдом или струей газа из-за резкого охлаждения.
• Повышение давления в герметичных помещениях при массовом выпуске газа.
• Коррозионное воздействие на некоторые материалы при длительном присутствии влаги и CO₂.

Меры предосторожности включают:

1. Автоматическую эвакуацию персонала перед запуском системы.
2. Установку предупреждающей сигнализации и световых табло.
3. Обязательный контроль атмосферы после тушения с помощью газоанализаторов.
4. Использование средств индивидуальной защиты органов дыхания.

9. Практические рекомендации по эксплуатации систем CO₂-пожаротушения

Для обеспечения надежной работы систем рекомендуется:

• Регулярная проверка герметичности помещений и расчетов количества газа.
• Интеграция с системами вентиляции и газоанализаторами для автоматического контроля.
• Обучение персонала правилам поведения при срабатывании сигнализации.
• Периодическое техническое обслуживание баллонов, трубопроводов и датчиков.

Портативные приборы, такие как Лидер 01 для однокомпонентного контроля или многоканальный Топ-Сенс 310, а также стационарные решения на базе Хоббит и ОКА, позволяют эффективно решать задачи мониторинга как в процессе эксплуатации, так и после применения систем тушения. Эти устройства обеспечивают точное измерение концентрации CO₂, сигнализацию по установленным порогам и долговременную работу в сложных условиях.

10. Заключение

Углекислый газ остается одним из наиболее универсальных и эффективных средств объемного и локального тушения пожаров, особенно на объектах с высоким требованием к сохранности оборудования и материалов. Правильный выбор момента и способа применения, а также строгий контроль параметров среды после тушения гарантируют максимальную безопасность и минимизацию ущерба.

Для надежного мониторинга концентрации углекислого газа в различных условиях специалисты рекомендуют использовать современные газоанализаторы. Купить подходящую модель по выгодной цене с необходимыми характеристиками и сертификацией можно в специализированном магазине, где представлен широкий ассортимент портативных и стационарных приборов для решения задач промышленной безопасности.

Материал подготовил технический директор НПП "КИПОФФ" Березин Александр Сергеевич