03.09.2017 
В огне не горит
Обычные ассоциации со словосочетанием «пожарная безопасность» – планы эвакуации, огнетушители и ящики с песком. Но на практике это труд тысяч людей, помогающих спасать жизни, и достижения химической науки, защищающие от огня. Негорючие синтетические утеплители, пропитки, способные уберечь даже дерево, строительная пена, изолирующая дым, – таких решений становится все больше.

Александр Лоран – учитель химии из Баку, где в начале ХХ века располагался центр нефтяной промышленности, – много лет мечтал придумать способ тушить огонь. Пожары, бушевавшие на месторождениях и в хранилищах нефти (а ее тогда просто сливали в ямы), не только приводили к убыткам, но и уносили жизни людей. Решение нашлось случайно. По одной из версий, Лоран обратил внимание на то, что пена пива плотно покрывает жидкость. По другой, он заметил, что выброшенная на берег горящая нефть, попадая под слой морской пены, сама затухает. Как бы то ни было, в итоге был создан первый в мире пенный огнетушитель.

Из пены морской

Изобретение огнетушителя состоялось из-за морских нефтяных пожаров
Пленка из пузырьков, покрывающих пылающую нефть, получалась при смешении бикарбоната натрия и сульфата алюминия, к которым добавляли немного лакрицы. Несмотря на то что состав изменился, в современных огнетушителях химический способ получения пены остался прежним: смешение кислот и щелочей. Кроме того, придуман воздушно-механический метод, суть которого во вспенивании воды с растворенным в ней пенообразователем (обычно это углеводородные синтетические или фторсинтетические поверхностно-активные вещества), азотом или углекислотой.
У пенных огнетушителей есть недостаток – на холоде состав застывает. Кроме того, такие огнетушители требуют ежегодной перезарядки. Меньше противопоказаний у изобретенных в 1912 году газовых огнетушителей. Хотя первые образцы были очень опасны: применяемый в те годы тетрахлорид углерода при нагреве превращался в ядовитый фосген, тушить пожары приходилось в противогазах. С исторической точки зрения такой недостаток сыграл позитивную роль: изданный в 1923 году в Германии закон, по которому газовые огнетушители можно было выпускать объемом до 2 л, стимулировал массовое производство компактных моделей, широко используемых сегодня в автомобилях.

Современные газовые огнетушители наполняются достаточно безопасным сжиженным диоксидом углерода. Однако использовать такое оборудование можно далеко не везде. Гендиректор «Ярпож­инвест» Андрей Воронов отмечает, что углекислотные модели, например, плохо тушат дерево. Зато в отличие от пенных образцов они не оставляют за собой следов, поэтому идеально подходят для различной техники, а также мест, связанных с питанием, например кафе.

Пожарные в начале XX века должны были работать в противогазах, поскольку применяемые для тушения огня составы выделяли вредные газы
Наиболее же универсальными считаются появившиеся в середине ХХ века порошковые огнетушители. В качестве основы там используются мелкоизмельченные минеральные соли. Их слеживание и комкование предотвращают специальные добавки – гидрофобизаторы. Андрей Воронов говорит, что за последние полвека глобальных переделок в конструкции огнетушителей не произошло, но отдельные элементы все же меняются. «Запорно-пусковые устройства все чаще делают из легких полимерных материалов, а не металла», – уточняет он. При помощи огнетушителя можно бороться с только разгорающимся пламенем или небольшим очагом. «МЧС (в подчинении ведомства находится пожарная охрана. – Прим. ред.) практически не применяет огнетушители. Пожарные выезжают уже на разгоревшееся пламя, поэтому используют или воду с места событий, или собственные машины», – рассказывает эксперт.


Павел Огай,
эксперт ассоциации пожарно-спасательной продукции «Союз 01»:

Для поддержания горения необходимо одновременное выполнение нескольких условий: наличие горючего вещества, кислород и температура. Если один из компонентов отсутствует, огонь не возникнет. Соответственно, чтобы погасить пламя, горящий материал необходимо отделить от кислорода или охладить.

Именно эти функции выполняют водные растворы современных фторсинтетических пенообразователей, применяемых для пожаротушения. Подавление огня идет за счет образования водяной или полимерной пленки. Последняя возникает при тушении полярных, то есть смешиваемых с водой, углеводородов (например, спирта, кетона, эфира) из содержащихся в пене образователей. А водяная пленка создается при тушении неполярных углеводородов (например, нефтепродуктов). Из пены на горящем материале образуется очень тонкая водянистая пленка, придающая ей хорошую текучесть и свойство подавления как огня, так и повторного возгорания. Водяная пленка образуется также при применении невспененных растворов пенообразователей, например при применении спринклеров, водометов, пожарных стволов и т.д. Она защищает и там, где пена еще не полностью покрыла горючую жидкость или пенное покрытие имеет разрывы. Современные воздушно-пенные огнетушители, в которых в качестве заряда используются фторсинтетические пенообразователи, имеют в своем обозначении аббревиатуру «ФторПАВ» (фторсодержащее поверхностно- активное вещество).

Желтые одежды

Современный костюм пожарного – это многослойный «пирог» из синтетических и натуральных тканей, защищающий от огня и перегрева
Самая важная составляющая успеха в тушении огня – профессионализм пожарных. Однако без специального костюма и так очень опасное дело было бы еще более рискованным. Не так давно арсенал огнеборцев состоял из боевой одежды (БОП) нескольких уровней, каждый из которых применялся в зависимости от интенсивности пожара. На самые «простые» вызовы выезжали в той, верх которой был выполнен из винилискожи, на объекты посложнее – в брезенте. Тяжелые случаи предполагалось тушить в костюме из негорючих волокон.
В 2009 году техрегламент, а в его рамках и ГОСТ на боевую одежду пожарных, изменился – теперь огнеборцы пользуются лишь костюмом одного, самого надежного уровня. Но и он делится на несколько видов: Т, что означает «ткань синтетическая термостойкая», и П – «материал с полимерным пленочным покрытием». «Принципиальное отличие в том, что на вид П нанесен состав, который добавляет к негорючести материала непромокаемость», – объясняет заместитель директора по техническим вопросам компании «АСО» Сергей Бородин.

В разрезе БОП схожа с пирогом, в котором насчитывается до пяти пластов. Вдобавок к этому пожарные северных регионов используют жилет, который поддевается под костюм. Каждый слой может быть выполнен из широкого спектра материалов. Верх в соответствии с ГОСТом должен быть сделан из арамидных волокон. Но тут есть выбор: мета-­арамидная (номекс) или пара­­- арамидная (кевлар, русар, тварон) ткань. «Отличия серьезные. Пара-арамиды в три-четыре раза прочнее и в два раза более термостойкие», – говорит Сергей Бородин. Даже если одежда выполнена из номекса, в ней должно быть минимум 23 пара-арамида.

«Добавляется он для повышения прочности ткани, снижения ее термической усадки, которая может достигать 30», – уточняет эксперт. Кстати, даже неспециалист может отличить одну ткань от другой. Одежда из кевлара или русара всегда ярко-желтого или коричневатого оттенка, а из номекса, который поддается покраске, может быть и красная, и черная, и синяя.

Другой пример разно­образия материалов – второй слой, единственное требование к которому – непромокаемость. Водонепроницаемая пленка может быть изготовлена из силикона, ПВХ, полиуретана или тефлона. Есть и более «продвинутые» материалы. «Современная тенденция такова, что это должна быть пленка, которая обладает не только водонепроницаемостью, но также выводит наружу испарения от тела человека, то есть речь о мембранах», – рассказывает Сергей Бородин. Он добавляет, что самый термостойкий, но в то же время дорогой материал, из которого изготавливают технологичный слой – политет­рафторэтилен (тефлон), а наиболее распространенный – полиуретан.

На ткань нанесен состав, который добавляет к негорючести материала непромокаемость
Умение пленки дышать не просто дополнительная опция, а необходимость. Пожарные часто бывают, что называется, в пекле, где им к тому же надо много двигаться. Как результат, повышенное потоотделение. Если влагу не удалить, то это может грозить перегревом. Дышащие свойства костюма определить легко. «Достаточно накрыть полой куртки стакан с горячей водой, а сверху приложить любое стекло. По тому, запотеет ли оно через 30– 60 секунд, можно судить о том, паропроницаема ли одежда», – объясняет Сергей Бородин.

Надежда Никулина,
преподаватель кафедры пожарной безопасности технологических процессов Воронежского института государственной противопожарной службы МЧС России:

Отходы нефтехимических предприятий могут стать сырьем для получения антипиренов. Такая технология уже разработана в нашем институте. Используется побочный продукт, образующийся при производстве полибутадиенового каучука.

Полученный антипирен прошел испытания. Им пропитывалась древесина, причем применялся самый доступный для широких масс людей способ обработки: состав наносился кисточкой. Антипирен уже получил гигиенический сертификат, что подтверждает его безопасность. Планируется подача заявки на патент.

В дальнейшем продукт можно будет выпускать в специальной таре для домашнего использования. Кроме того, вещество применимо в промышленности для глубокой обработки в автоклавах или специальных установках, которые пропитывают древесину с торца. Кстати, сам материал после обработки становится совершенно другим. Если взять, например, березу, которая считается низкосортной древесиной, то после пропитки она становится не только противопожарной, но и приобретает близкую к дубу текстуру и физико-механические свойства.

Стена сопротивления

Противопожарное остекление не даст огню быстро распространиться
Пожар проще предотвратить, чем потушить. По мнению эксперта «Пожпромзащиты» Валентины Тищенко, уже на этапе проектирования зданий важно проводить расчет пожарных рисков. Это позволяет реально увидеть факторы, от которых надо защищать людей и имущество в первую очередь. Тем более недавно появилось специальное программное обеспечение, позволяющее создать 3D-модель объекта, где одновременно можно увидеть, как распространяются огонь, дым и происходит эвакуация людей. При таком подходе хорошо видны слабые места здания.

При расчете пожарных рисков иногда выясняются любопытные вещи: бывают случаи, когда для обеспечения пожарной безопасности более высокое значение будут иметь несущественные на первый взгляд детали. Валентина Тищенко приводит такой пример: в одной организации из-за высоты потолков не могли установить систему дымоудаления и стали думать, что с этим делать. Оказалось, что помогут доводчики, которые плотно закрывают створку двери, тем самым снижая поступление необходимого для горения кислорода, а также удерживая дым.

Большую роль играет и оборудование зданий системами оповещения об огне, автоматической сигнализации и пожаротушения. Но даже они не всегда могут уберечь от беды. «Все по какой-то причине привыкли начинать эвакуацию только при визуальных признаках огня или если о нем сообщил очевидец», – сетует Валентина Тищенко.

Поэтому встает вопрос, как сделать помещения менее горючими. Эксперт отмечает, что при наличии противопожарных преград (стен, перегородок, специальных перекрытий) есть возможность в случае ЧП сохранить здание или большую его часть, так и ликвидировать возгорание самостоятельно до прибытия огнеборцев. Например, противопожарная стена (а их чаще всего создают из керамического кирпича) шириной всего в половину этого стройматериала может выдерживать огонь на протяжении двух с половиной часов.

В дополнение к противопожарным стенам могут использовать противопожарное остекление и двери. В некоторых случаях по закону это просто необходимо (например, в общественных местах обязательно устанавливаются негорючие створки в помещения для серверов, архивов, кладовых для хранения бланков, оружия и т.д.). Внешне они не отличаются от обычных. Разница видна лишь в случае возгорания: они могут выдерживать натиск огня также до полутора часов. «Для установки двери используется исключительно противопожарная пена», – подчеркивает гендиректор НЦПБ Дмитрий Коробка. Отличить ее от обычной можно легко: чтобы избежать путаницы, производители добавляют в спецсредство красители красного или розового цветов.

Свойство негорючести монтажной пене, как, впрочем, и многим другим современным строительным материалам, придают вещества – антипирены. Они могут работать по двум принципам. В первом случае в материал вводятся легкоплавкие вещества, например соли борной, фосфорной и кремниевой кислот, диаммонийфосфат, аммофос. При нагреве антипирены плавятся, что повышает температуру воспламенения. Во втором случае добавляются вещества, выделяющие при нагреве газы, не поддерживающие горение, что замедляет распространение пламени.

С точки зрения пожарной безопасности важно правильно подобрать и теплоизоляционные материалы (ТИМ). Например, целлюлозная вата загорается при температуре 160 °С, что ниже аналогичного показателя древесины, составляющего 190 °С. В то же время пенополистирол (ППС), который в России часто называют пенопластом, загорается лишь при температуре выше 490 °С. Вдобавок в соответствии с отечественным ГОСТом ППС обязательно должен содержать в себе антипирены.

Как итог, пенополистирол не поддерживает горение – плавится, но не распространяет огонь. «Количество дыма при этом относительно невелико, так как плотность пенополис­тирола составляет в среднем 15 кг на м3, что ниже, чем у других материалов», – поясняет директор Ассоциации производителей и поставщиков ППС Юрий Савкин. Но скорость дымообразования у ППС выше, чем у того же дерева, поэтому пенополистирол никогда не применяют в открытых конструкциях, а закрывают штукатурным слоем. В результате фасад, утепленный ППС, имеет самый высокий класс пожарной безопасности – К0 (расшифровывается как «непожароопасный»).

Без искры

Слабое место высотных зданий, как подчеркивает Валентина Тищенко, – это внутренние инженерные коммуникации: вентиляционные шахты, силовые и интернет-линии, трубопроводы. Они проходят по всему строению, а потому их возгорание может привести к быстрому распространению огня. На это указывает глава Технического центра пожарной безопасности Анатолий Гречман, который считает, что особое внимание надо обращать на электрику. «В процессе эксплуатации провода то нагреваются, то охлаждаются, а потому контакты постепенно ослабевают. Это может приводить к нагреву и воспламенению изоляции. Если провести параллель, то электрика, как и автомобиль, должна регулярно проходить техобслуживание», – говорит он. Кроме того, места прокладки коммуникаций необходимо тщательно защищать от пожара. «Пожарная безопасность достигается достаточно большим количеством решений – это и монтаж огнезащиты из негорючих материалов (например, минеральная вата, вермикулит, перлит, гипс), и нанесение на поверхности прокладок кабелей покрытия в виде красок и паст», – говорит Валентина Тищенко.

Она добавляет, что специальными пропитками, штукатурками, пасами можно повысить огнестойкость здания также при его перестройке или реконструкции, то есть если изначально пожаробезопасность не закладывалась.

Пожар в Grenfell Tower в Лондоне в июне 2017 года не могли потушить 10 часов, погибли десятки человек. По мнению экспертов, столь крупное ЧП случилось из-за неправильной технологии утепления. Облицовка здания была прикреплена к бетонным колоннам треугольной формы, образовавшийся в промежутках «вакуум» буквально втягивал в себя огонь
«Что касается древесины, то лучший вариант – использовать материал, пропитанный антипиренами в автоклавах. Если по какой-то причине такое сырье не было применено, то все равно древесину нужно обработать огнезащитной краской», – подтверждает Анатолий Гречман. Подобные краски чаще всего готовятся при помощи калиевого или натриевого стекла. Однако при выборе покрытия надо учитывать, что во влажных условиях натриевый силикат будет давать больше так называемых высолов, то есть может появиться белый налет.

Что касается паст и штукатурок, то от обычных они отличаются тем, что в качестве связующего применяется не портландцемент, который при пожаре может давать трещины и «дутики», способствующие проникновению огня внутрь конструкций, а жидкое стекло, строительный гипс, глиноземистые или пуццолановые цементы. В специальных материалах используются и другие заполнители, так как традиционный кварцевый песок при нагреве также приводит к образованию трещин. Вместо него применяются вермикулит, перлит, диатомит, трепел, шунгизит, вулканическая пемза или туф.

Однако и это не все. На рынке регулярно появляются новые материалы и решения, которые способны защитить от огня, и они доступны каждому. Например, не так давно начали выпускаться пожаропрочные обои, которые ткутся из негорючих стекловолокнистых нитей. Значит, лучший совет: держать руку на пульсе и стараться защитить свой дом от огня, используя новые технологические решения, а не прибегая к помощи пожарных.

Юрий Савкин,
директор Ассоциации производителей и поставщиков пенополистирола:

На сегодняшний день пенополистирол является одним из лучших теплоизоляционных материалов.

Материал бывает различных типов, в том числе самозатухающий – он промаркирован буквой «С». А материал, выпущенный в соответствии с современным ГОСТом 15588-2014 «Плиты пенополистирольные тепло­ изоляционные. Технические условия», буквы «С» в маркировке не содержит, так как уже в обязательном порядке в своем составе он включает антипирены – вещества, предотвращающие возгорание. Самостоятельное горение такого пенополистирола длится не более нескольких секунд, после чего он гаснет. Воспламеняется ППС при температуре выше 490 °С. Для утепления внутри помещений ППС практически не используется. А если учесть, что внутри жилого дома воспламеняются в первую очередь такие материалы, как текстиль, деревянные конструкции и тому подобное, температура возгорания которых начинается от 190 °С, становится понятно, что риск получить пожар из-за пенополистиролового утеплителя на практике равен нулю. Пожар, начавшийся снаружи здания, также затронет этот материал в самую последнюю очередь (поскольку он скрыт под слоями штукатурки).

Как предотвратить пожар?

Не располагать потенциальные источники возгорания (например, греющиеся электроприборы) вблизи горючих сред (газовая плита, бытовая химия, легковоспламеняющиеся предметы интерьера и т.д.).
Не оставлять без присмотра включенные нагревательные приборы.
Не подключать большое количество электроприборов к одной розетке, следить за исправным состоянием электропроводки, выключателей и т.п.
Осторожно обращаться с огнем: не курить в постели, не оставлять зажженные свечи в помещении, где нет людей, и т.п. Объяснить правила пожарной безопасности детям.
Не скапливать на балконе ненужные вещи, закрывать форточки и окна, выходя из квартиры. Упавший с верхних этажей окурок может стать причиной возгорания.
Соблюдать правила безопасности при пользовании газовыми приборами и бытовой химией (к ним всегда прилагается инструкция).
Не хранить в жилом помещении ненужные легковоспламеняющиеся жидкости или упаковывать их в металлическую тару и прятать от детей.
Не использовать печи кустарного производства. Не хранить рядом с печью или камином легкосгораемые материалы. Не использовать при растопке легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. Не выбрасывать вблизи деревянных строений горячую золу. Не использовать в качестве дымоходов газовые и вентиляционные каналы.

Что делать, если пожар все же случился?


Не паниковать.
Попробовать самостоятельно устранить возгорание, используя огнетушитель. Важно: с осторожностью применяйте воду, например, не допускайте ее попадание на электроприборы, которые находятся под напряжением, – это может усугубить ситуацию.
Если ликвидировать пожар самостоятельно не получается, то нужно покинуть помещение, плотно закрыв двери.
Позвонить в единую службу спасения по номеру 112 или пожарным по номеру 101, ответить на все вопросы оператора и следовать его инструкциям.
Если возможно, обесточить помещение, перекрыть газ.
Оповестить соседей о пожаре.
Юлия Громадскаяhttp://neftehimia-journal.ru/main_theme/v-ogne-ne-gorit/

---