чем тушить натрий горящий
Пожары класса D: горят ли металлы?
Фраза «горение металлов» у многих вызывает недоумение. Люди далекие от вопросов пожарной безопасности уверены, что металлы не горят. Однако это не совсем так. Некоторые металлы способны не просто гореть, но даже самовоспламеняться.
Основные опасности, которые несут в себе разные металлы:
Как видно, гореть способны в основном измельченные металлы в виде порошка, стружки, опилок. Помимо указанных опасностей, металлы могут также стать причиной травм, ожогов и увечий людей.
Тушение пожаров класса D
Горение класса D происходит на поверхности металла при очень высокой температуре и сильным искрообразованием.
Вода как огнетушащее вещество совершенно не подходит для металлических изделий и порошков, так как многие из них вступают в реакцию с ней, вследствие чего пожар может только усилиться. Также попадание воды на горящий металл может способствовать разбрызгиванию его на людей и окружающие предметы.
Песком также нельзя тушить горящие металлы. Его применение может привести к взаимодействию этих двух материалов и усилить горение.
Для тушения металлов чаще всего используют специальные сухие порошки. Причем для каждого метала необходимо подбирать свой состав.
Горение магния и сплавов на его основе подавляется посредством сухих молотых флюсов, применяемых при их плавке. Флюсы способствуют отделению очага возгорания от воздуха с помощью образующейся жидкой пленки.
Натрий, калий и их сплав тушатся огнетушителями или установками с огнетушащими порошками ПС-1 и ПС-2. Нередко для борьбы с возгоранием этих щелочных металлом используют поваренную соль, аргон и азот.
Горящий натрий можно потушить порошкообразным графитом.
Металлический литий в случае его воспламенения потушить очень непросто. Все самые распространенные огнетушащие вещества для этого не подходят (вода, углекислота, пена и т. д.).
Для устранения возгорания металлического лития были разработаны специальные порошковые смеси ПС-11, ПС-12 и ПС-13. В их основе – различные флюсы и графит с примесями.
Возгорание лития также можно подавить путем вытеснения воздуха из очага горения при помощи аргона.
Металл считается потушенным после охлаждения всех поверхностей.
Тушение горящих щелочных металлов
При выборе способа пожаротушения следует различать горение собственно щелочных металлов, горение водорода, выделяющегося в процессе взаимодействия металла с водой, и горение органического растворителя в присутствии щелочного металла. Наиболее опасно, когда загорается сам щелочной металл, хотя такие случаи происходят редко.
Тушение натрия, калия и сплава натрий-калий.
Наилучшие результаты при тушении этих металлов достигаются путем использования огнетушителей, снаряженных порошками ПС-1 и ПС-2. Порошок должен полностью покрыть поверхность горящего металла.
Горение прекращается также при засыпании металлов мелким сухим кварцевым песком, кальцинированной содой, мелкой поваренной солью. Поваренная соль предпочтительнее песка, поскольку при высокой температуре натрий и калий могут реагировать с диоксидом кремния.
Рекомендуемый иногда в качестве огнегасительного средства порошкообразный графит пригоден для тушения горящего натрия, но не калия. При горении калия и сплава калий-натрий образуется надпероксид калия, реагирующий с графитом со взрывом. Непригодны для подавления горения натрия и калия порошковые огнетушители, заряженные составом ПСБ на основе бикарбоната натрия и составом СИ-2, содержащим тетрафтордибромэтан.
Натрий и калий можно тушить аргоном и азотом. Аргон эффективнее, поскольку существенно тяжелее воздуха.
Диоксид углерода непригоден для тушения натрия и калия, однако углекислотным огнетушителем можно успешно потушить горящий растворитель в присутствии натрия. Обычно натрий не воспламеняется, пока не выгорит весь растворитель, так как пары растворителя защищают металл от контакта с кислородом воздуха. Иногда этот эффект удается использовать при тушении горящего металла. Если на горящий в какой-либо емкости натрий вылить небольшое количество керосина, образовавшийся в результате очаг пламени можно полностью загасить с помошью углекислотного огнетушителя.
Щелочной металл считается потушенным только после полного остывания. Несгоревшие остатки металла тщательно собирают в толстостенный фарфоровый стакан и уничтожают обычным способом.
Тушение лития.
Серьезную опасность представляет загоревшийся металлический литий. Использование обычных средств пожаротушения (вода, пена, диоксид углерода, галогенпроизводные углеводородов) либо усиливает горение, либо ведет к взрыву. При температуре выше 950 °С литий быстро разрушает стекло, кварц, бетон, огнеупоры, реагирует с песком. Литий продолжает гореть в атмосфере азота и диоксида углерода. Непригодны для тушения хлорид и карбонат натрия, поскольку при контакте с этими солями горящий литий вытесняет натрий. Нельзя применять также порошковые огнетушители, снабженные составами ПС-1 и ПС-2, хотя во многих инструкциях их ошибочно рекомендуют для тушения всех щелочных металлов.
Для тушения горящего лития разработаны специальные порошковые составы ПС-11, ПС-12 и ПС-13 на основе различных флюсов и графита с гидрофобизирующими добавками. Не следует использовать также порошкообразный графит, хлорид лития, хлорид калия. При работе с литием помимо обычных средств пожаротушения необходимо иметь наготове достаточное количество одного из перечисленных порошков.
Литий можно потушить также, вытеснив воздух из очага горения аргоном. Подавать аргон следует так, чтобы струя газа не разбрызгивала жидкий металл. После прекращения горения остатки металла следует остудить в токе аргона.
Тушение разлившегося натрия.
Натрий воспламеняется и горит при 5% кислорода в воздухе. Сильно реагируют с водой,выделяя при этом водород, который образует взрывоопасную смесь с воздухом.
Натрий взрывается при соприкосновении с веществами, насыщенными хлором и фтором, при нормальной температуре. Двуокись углерода (СО2) при горении натрия разлагается. Смесь твердой СО2 с натрием взрывоопасна при ударе.
С сухим паром натрий реагирует, образуя гидроокись и водород. При температуре 800 0 С и более натрий вступает в реакцию с азотом, образуя соль азотистоводородной кислоты и нитриды. В виде капель жидкий металл воспламеняется на воздухе.
Тушение натрия представляет собой сложный процесс в виду ограниченности огнетушащих средств, способных эффективно прекращать горение. У нас в стране тушение натрия осуществляется пассивными или активными способами.
К пассивным способам относится: слив натрия в приемные емкости, находящиеся вне аварийного помещения; слив натрия в поддоны, находящиеся в аварийном помещении; предварительное размещение под оборудованием с натрием брикетов, которые способны тушить попадающий на них натрий. Для этих целей ВНИИПО разработало состав «РС», который при контакте с горячим натрием превращается в рыхлую объемную массу (подобно твердой пене), закрывающей натрий от доступа воздуха. Вещество способно лежать без изменения свойств в течение длительного времени, не подвержено воздействию радиации и поэтому наиболее целесообразно использовать в помещениях первого контура, куда вход персонала недопустим.
Дата добавления: 2015-07-06 ; просмотров: 2673 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Тушение натрия в относительно герметичных помещениях осуществляется с подачей азота и без его подачи. Азот подается от насосной станции и хранится в ресиверах под повышенным давлением. Раздача азота в помещении производится по трубопроводам. Включение системы, как правило, осуществляет оператор. В помещения, где утечка натрия незначительна, подача азота не производится. Для тушения также используются порошковые составы ( техническая окись алюминия-глинозем), которые подаются по трубопроводам под давлением азота, поступающего из ресиверов. Выброс порошка происходит вблизи возможных мест протечек натрия. [1]
Тушение натрия представляет собой сложный процесс и осуществляется пассивными и активными способами. [2]
Для тушения натрия и калия можно применять и инертные газы: азот и аргон. [3]
Для тушения натрия разработаны специальные огнету-шащие порошки МГС и ПГПМ, обладающие большей огнетушащей способностью. Эти порошки пожаровзрывобе-зопасны, нетоксичны, не увлажняются при хранении, легко высыпаются через узкие отверстия. [4]
Для тушения натрия и калия можно применять и инертные, газы: азот и аргон. [5]
Принцип тушения натрия в поддонах заключается в том, что пролившийся теплоноситель стекает по наклонным плоскостям поддона и попадает в сливное устройство, в котором устраивается гидрозатвор, где горение натрия прекращается из-за предотвращения попадания воздуха из помещения внутрь поддона. Избыточное давление, образующееся внутри поддона за счет термического расширения воздуха и уменьшения свободного объема при стекании в него металла, сбрасывается через отверстие, расположенное в верхней части поддона. [6]
Наиболее распространенным является тушение натрия порошками. В разных странах используются, как правило, составы, отличающиеся лишь некоторыми компонентами и технологией их изготовления. [8]
Разновидностью самотушения является тушение натрия с помощью поддонов. Эксперименты с поддонами самотушения подтверждают их высокую эффективность. Способ заключается в том, что выливающийся при аварии жидкий натрий стекает в специальные поддоны-ящики с наклонными крышками. При заполнении поддона создается гидрозатвор из натрия. [9]
Диоксид углерода непригоден для тушения натрия и калия, однако углекиелотным огнетуши тел ем можно успешно потушить горящий раствори тель в присутствии натрия. [12]
Диоксид углерода непригоден для тушения натрия и калия, однако углекислотным огнетушителем можно успешно по-тушить горящий растворитель в присутствии натрия. Обычно натрий не воспламеняется, пока не выгорит весь растворитель, так как пары растворителя защищают металл от контакта с кислородом воздуха. Иногда этот эффект удается использовать при тушении горящего металла. Если на горящий в какой-либо емкости натрий вылить небольшое количество керосина, образовавшийся в результате очаг пламени можно полностью загасить с помощью углекислотного огнетушителя. [13]
Применение жидкого азота для тушения натрия нецелесообразно, так как при этом происходит конденсация влаги и кислорода из воздуха, что в дальнейшем не только вызывает горение потушенного натрия, но и может привести к взрыву. [14]
В основу пассивного метода тушения натрия заложены локализация зоны его пролива и ограничение доступа газообразного окислителя к поверхности горящего металла. [15]
Натрий тоже пригодится на войне
Типичный щелочной металл — натрий представляет собой излюбленный объект для проведения простого, но весьма зрелищного эксперимента, очень любимого химиками-самоучками. Если бросить достаточно большой кусок металлического натрия в воду, то этот кусок сильно взрывается с характерной желтой вспышкой, выбросом пламени и облака белого дыма.
Свойства натрия, интересные для военных нужд
Обзор литературы показывает, что в химии и физике натрия до сих пор существуют неисследованные «белые пятна». Например, в 2012 году выяснилось, что процесс горения натрия (существует метод утилизации отходов натрия путем его технологического сжигания) практически не изучен и это обстоятельство сильно затрудняло конструирование установки по сжиганию отходов натрия. Лучше исследованы процессы, связанные с пожаробезопасностью на АЭС, использующих натриевый теплоноситель, разработаны методы тушения проливов натрия, но и тут высказываются опасения, что натрий еще может преподнести немало неприятных сюрпризов, особенно в случае разрушения реактора.
Как военный материал: взрывчатый или зажигательный, натрий практически не рассматривался и не изучался. Но, в общем, известные свойства натрия позволяют его рассматривать в таком качестве.
Во-первых, натрий при контакте с водой или с влажным воздухом самовоспламеняется. Температура горения натрия на поверхности воды достигает 840 градусов. Распыленный натрий в факеле может гореть и с более высокой температурой, до 1600 градусов.
Во-вторых, при горении металлического натрия идет реакция и с углекислым газом. При горении натрия образуется пероксид натрия, который, при взаимодействии с углекислым газом образует чистый кислород. Понятно, что добавление кислорода в очаг пожара только усиливает пламя. Потому горящий натрий нельзя тушить углекислотными огнетушителями. В очаге уже начавшегося пожара, в котором много углекислого газа, натрий также вызовет усиление горения и распространение огня.
В-третьих, металлический натрий бурно реагирует и с хладагентами, например, с хлорфторуглеродами, особенно в распыленном состоянии, выделяя при этом много тепла. Хотя и этот вопрос также малоизучен, тем не менее, можно предположить, что металлический натрий может преодолеть систему автоматического пожаротушения в танках, в которых обычно употребляется хладагент трифторхлорбромметан или дифторхлорбромметан (R12B1), как в российских, так и в зарубежных танках. Этот хладагент очень эффективен для тушения объемного пожара, разлившегося топлива за счет вытеснения воздуха и охлаждения очага пожара. Но если в танк попадет зажигательный боеприпас с металлическим натрием, то, вполне вероятно, что эта система пожаротушения окажется неэффективной. Впрочем, этот вопрос стоит прояснить испытаниями.
В-четвертых, натрий, особенно мелко распыленный, загорается со взрывом. Основной компонент взрыва — это гремучая смесь образовавшегося при реакции водорода с кислородом воздуха. Во всяком случае, в многочисленных опытов химиков-самоучек взрывы были довольно сильными. В исследованиях методов тушения металлического натрия взрывы часто приводили к разрушению прочных стальных или бетонных емкостей, в которыхе помещался натрий. Это позволяет говорить также о фугасном эффекте взрыва натрия (правда, конкретных данных об этом найти не удалось) и использовать его в качестве термобарического заряда.
В-пятых, при реакции с водой натрий образует едкую щелочь, которая разъедает органические материалы и способна наносить тяжелые химические ожоги кожи. Причем эти ожоги предотвращаются только использованием слабого раствора борной или уксусной кислоты, которого у пехоты на поле боя, скорее всего, под рукой не будет. Помогает еще комплект химзащиты, но и он стал на поле боя редкостью.
Таким образом, весьма интересные свойства у этого натрия, которые могут быть использованы в военных целях. Натрий, в отличие от того же фосфора, вещество куда более распространенное, его не так трудно получить из обычной поваренной соли электролизом раствора или спеканием соли с углем в стальной реторте. Сейчас освоено крупнотоннажное производство металлического натрия для нужд атомной энергетики, и по этой причине создать производство натрия для военных нужд не столь сложно. В мобилизационном отношении использование натрия предпочтительнее, чем фосфора, за счет куда большей доступности исходного сырья и относительной простоты процесса его производства.
Подавить и выкурить противника
Хотя натрий весьма опасен в обращении, тем не менее, залитый керосином, маслом или парафином, он особой опасности не представляет и может храниться так долгое время. В снаряде натриевая обкладка также может быть залита в парафиновую капсулу, предохраняющую его от воздействия влаги. Если эту капсулу не вскрывать, ничего со снарядом не произойдет.
Натриевыми зарядами могут оснащаться снаряды для гаубиц, реактивных систем залпового огня, неуправляемых ракет. Поскольку при взрыве натрия выделяется большое количество белого дыма, то такие снаряды можно использовать для пристрелки и корректировки огня. Также подобные снаряды могут использоваться для подавления пехотных позиций противника, комбинированным воздействием огня, аэрозоли едкой щелочи и белого дыма. После обработки позиций такими снарядами, противник на некоторое время лишится возможности вести ответный огонь, и в это время позицию можно атаковать и взять.
Если на испытания выяснится, что у натриевых зарядов есть еще хороший фугасный эффект (что весьма вероятно, особенно при заряде натрия от килограмма и выше), то такого рода боеприпасы можно использовать в качестве мобилизационного эрзаца в рамках большой и затяжной войны. Для снаряжения таких боеприпасов можно использовать, вместо дефицитных видов ВВ: тола или гексогена, более распространную эрзац-взрывчатку, вроде аммичаной селитры. От нее в натриевом заряде много и не требуется — только разрушить оболочку и распылить натрий, остальное будет доделано химическими реакциями щелочного металла.
У натриевых снарядов есть одно любопытное тактическое свойство. Их можно особенно эффективно применять в условиях дождя, снега или тумана, то есть в условиях, когда действие других типов боеприпасов заметно снижается. Для натрия же капли воды в воздухе только дополнительный запал для реакции. То же самое можно сказать о снеге и льде. Артиллерийские натриевые снаряды также могут помочь при пристрелке в условиях очень ограниченной туманом или дождем видимости, поскольку они дадут хорошо заметную вспышку.
Так что у натриевых боеприпасов есть весьма интересные тактические возможности. Конечно, в структуре современного вооружения они вряд ли найдут широкое применение, будучи все же специализированным типом боеприпасов. Но в условиях большой войны, натриевые боеприпасы могут получить куда более широкое и массовое применение за счет простоты получения компонентов и сочетаемости с эрзац-взрывчаткой.