Огнестойкий материал - Fire retardant

Эта статья о веществах, используемых для тушения строительных и лесных пожаров. Для химических замедлителей, используемых в текстиле, см. Огнестойкий.

А огнестойкий материал это вещество, которое используется для замедления или остановки распространения огня или уменьшения его интенсивности. Обычно это достигается с помощью химических реакций, снижающих воспламеняемость топлива или отложить их горение.[1][2] Антипирены также могут охлаждать топливо физическим воздействием или эндотермический химические реакции. Антипирены доступны в виде порошка для смешивания с водой, а также противопожарные пены и огнезащитные гели. Антипирены также доступны в виде покрытий или спреев для нанесения на объект.[3]

Антипирены обычно используются в пожаротушение, где они могут быть применены с воздуха или с земли.

Принцип работы

Как правило, антипирены снижают воспламеняемость материалов, либо физически блокируя огонь, либо инициируя химическая реакция это останавливает огонь.

Физическое действие

Есть несколько способов, которыми горение процесс может быть замедлен физическим воздействием:

  • От охлаждение: Некоторые химические реакции фактически охлаждают материал.
  • Путем формирования защитного слоя, предотвращающего возгорание нижележащего материала.
  • При разбавлении: некоторые замедлители высвобождают воды и / или углекислый газ во время горения. Это может разбавить радикалы в пламени достаточно, чтобы оно погасло.

Обычно используемые огнезащитные добавки включают смеси хантит и гидромагнезит, гидроксид алюминия, и гидроксид магния. При нагревании гидроксид алюминия обезвоживает с образованием оксид алюминия (оксид алюминия, Al2О3), выделяя при этом водяной пар. Эта реакция поглощает много высокая температура, охлаждая материал, в который он включен. Кроме того, остатки глинозема образуют защитный слой на поверхности материала. Смеси хантит и гидромагнезит работают аналогичным образом. Они эндотермически разлагаются с выделением воды и углекислого газа,[4][5] придает огнезащитные свойства[6][7][8] к материалам, в которые они включены.

Химическое действие

  • Реакции в газовой фазе: химические реакции в пламени (то есть в газовой фазе) могут быть прерваны антипиренами. Как правило, эти замедлители органические галогениды (галогеналканы ) такие как Галон и PhostrEx. Химические вещества, используемые в этих типах замедлителей, часто токсичны.
    Дальнейшая информация: Огнестойкость § Гашение радикалов в газовой фазе
  • Реакция в твердой фазе: некоторые замедлители распадаются полимеры так они тают и утекают от пламени. Хотя это позволяет некоторым материалам проходить определенные испытания на воспламеняемость.[который? ], не известно, действительно ли повышается пожарная безопасность за счет производства легковоспламеняющихся пластик капли.
  • Char Образование: для топлива на основе углерода твердофазные антипирены вызывают слой углеродистый Обугливание образуется на поверхности топлива. Этот обугленный слой гораздо труднее сжечь и предотвращает дальнейшее горение.[9][10]
  • Вспучивание: Эти типы замедляющих материалов содержат химические вещества, которые вызывают набухание за защитным слоем угля, обеспечивая гораздо лучшее изоляция. Они доступны в виде пластических добавок и в виде красок для защиты деревянных зданий и стальных конструкций.

Использует

Портативный огнетушитель

Огнетушители

Класс А пена используется в качестве антипирена в огнетушителях объемом 2,5 галлона [APW] и [CAFS] для сдерживания зарождающихся возгораний кустов и травяных пожаров путем создания противопожарной защиты. Другие химические замедлители способны превращать материалы класса A и топливо класса B в негорючие и тушить пожары класса A, класса B и некоторых классов D.[нужна цитата ] Огнезащитные растворы, сбрасываемые с самолетов, обычно наносятся перед лесной пожар для предотвращения возгорания, а средства пожаротушения используются для тушения пожаров.

Покрытие поверхности

Объекты могут быть покрыты антипиренами. Например, елки опрыскивают антипиренами. Когда дерево высыхает, оно становится легковоспламеняющимся и представляет собой опасность возгорания.

Сталь конструкции имеют огнезащитное покрытие вокруг колонн и балок, чтобы предотвратить ослабление элементов конструкции во время пожара.

Общежития в США также рассматривают возможность использования этих продуктов.[нужна цитата ] Согласно информационному бюллетеню Campus Firewatch, с 2000 года 109 человек погибли в результате пожаров в общежитиях или студенческих домах за пределами кампуса по всей стране.[когда? ] Издатель Campus Firewatch Эд Комо сказал, что пожар в университете Сетон-Холл в Нью-Джерси в январе 2000 года привлек внимание к опасностям пожара в кампусе. Общая зона в общежитии Сетон-Холла загорелась после того, как двое студентов зажгли плакат с доски объявлений. Огонь быстро перекинулся на мебель, в результате чего трое студентов погибли и 58 получили ранения.[11]

Тушение лесных пожаров

А MAFFS -оборудован Авиация Национальной гвардии C-130 Геркулес капает антипирен на лесные пожары в Южной Калифорнии
На этом холме в Аризоне отчетливо выделяется окрашенная в красный цвет полоса огнезащитного состава, чтобы контролировать Alambre Fire

Ранние антипирены представляли собой смесь воды и загустителей, а затем включали бораты[12] и фосфаты аммония.[нужна цитата ]

Обычно антипирены сбрасываются с самолетов или наносятся наземными бригадами вокруг лесной пожар края, пытаясь сдержать распространение. Это дает наземным бригадам время потушить пожар. Однако, при необходимости, замедлитель также можно капнуть прямо в огонь, чтобы охладить огонь и уменьшить длину пламени.[13]

Воздушное пожаротушение

Смотрите также: Воздушное пожаротушение

Тушение пожаров с воздуха - это метод борьбы с лесными пожарами с помощью самолетов. Типы используемых самолетов включают самолеты с неподвижным крылом и вертолеты. Дымовые джамперы и спусковые крючки также классифицируются как воздушные пожарные, доставляемые на парашюте с различных самолетов или спускаемых по веревке с вертолетов. Химические вещества, используемые для тушения пожаров, могут включать воду, усилители воды или специально разработанные антипирены.[14]

Текстиль

Основные статьи: Огнестойкий и Ткани огнестойкие

Материалы

Антипирены

Антипирены, применяемые к пожары обычно представляют собой смесь воды и химикатов, предназначенную для увлажнения местности, а также для химического замедления распространения огня через растительность. Обычно это цветной[15] так, чтобы область применения была видна с воздуха. Огнезащитный гель замедлители на основе, которые соответствуют Стандарт NFPA 1150 также используются в сервисе. Они окрашены в другие цвета, чтобы отличать их от традиционного красного замедлителя. Гели и их красители предназначены для естественного биоразложения.[16] Фос-Чек - это марка замедлителя длительного действия, одобренная в настоящее время для использования в лесных пожарах.[17] У Phos-Chek также есть огнезащитный спрей для потребителей под названием Wildfire Home Defense, который действует сразу после нанесения и остается эффективным до тех пор, пока не будет смыт тяжелой водой. Он предназначен для нанесения на топливные кровати вокруг домов и хозяйственных построек, чтобы создать противопожарную преграду в топливе, ведущем к каждой конструкции. [18] Ember Bloc - еще один потребительский огнезащитный гель, который можно наносить на внешнюю часть вашего дома и близлежащих строений, чтобы защитить его от тлеющих углей и пламени при лесном пожаре. Он обладает уникальной способностью цепляться за край дома, чтобы выдерживать сильную жару и ветреную погоду.[19]

Проблемы окружающей среды

Применяемые антипирены обычно считаются нетоксичный,[20] но даже менее токсичные соединения несут определенный риск, когда организмы подвергаются воздействию больших количеств.[21] Антипирены, используемые при тушении пожаров, могут быть токсичными для рыб и диких животных, а также для пожарных.[22] выпустив диоксины и фураны при сгорании галогенированных антипиренов во время пожаров,[23] и падение в пределах 300 футов от водоемов, как правило, запрещено, за исключением случаев прямой угрозы жизни или собственности.[24] В Лесная служба США является управляющим агентством, которое проводит исследования и отслеживает влияние антипиренов на системы диких земель в США.[25][26]

Исследование, опубликованное в июне 2014 года, показало, что морские бактерии иметь возможность производить несинтетический источник химически идентичных полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ). Эти химические вещества используются в качестве антипиренов, но, как известно, они токсичны для окружающей среды.[27]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ "BLM Wyoming Wildland Fire Glossary". Blm.gov. 2008-06-18. Архивировано из оригинал на 2014-05-08. Получено 2012-08-04.
  2. ^ Глоссарий Coford "Огнестойкость" В архиве 8 февраля 2009 г. Wayback Machine
  3. ^ «Глоссарий Цинссера». Zinsser.com. Получено 2012-08-04.
  4. ^ Холлингбери, Луизиана; Корпус TR (2010). «Термическое разложение хантита и гидромагнезита - обзор». Термохимика Акта. 509 (1–2): 1–11. Дои:10.1016 / j.tca.2010.06.012.
  5. ^ Холлингбери, Луизиана; Корпус TR (2012). «Термическое разложение природных смесей хантита и гидромагнезита». Термохимика Акта. 528: 45–52. Дои:10.1016 / j.tca.2011.11.002.
  6. ^ Холлингбери, Луизиана; Корпус TR (2010). "Огнезащитное поведение хантита и гидромагнезита - обзор". Разложение и стабильность полимера. 95 (12): 2213–2225. Дои:10.1016 / j.polymdegradstab.2010.08.019.
  7. ^ Холлингбери, Луизиана; Корпус TR (2012). «Огнезащитные эффекты хантита в природных смесях с гидромагнезитом». Разложение и стабильность полимера. 97 (4): 504–512. Дои:10.1016 / j.polymdegradstab.2012.01.024.
  8. ^ Халл, TR; Витковски А; Холлингбери Л.А. (2011). «Огнезащитное действие минеральных наполнителей». Разложение и стабильность полимера. 96 (8): 1462–1469. Дои:10.1016 / j.polymdegradstab.2011.05.006.
  9. ^ «ФОС-ЧЕК Д75 Антипирены» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-15. Получено 2008-11-20.
  10. ^ "Как работают антипирены?". Европейский совет химической промышленности (CEFIC) и Европейская ассоциация антипиренов (EFRA). Получено 12 февраля 2010.
  11. ^ Эми Фарнсворт (2007-08-06). «Новые покрытия снижают риск пожара в общежитии». Бостонский глобус.
  12. ^ США 2858895, Коннелл, Джордж А. (изобретатель), "Методы и составы для борьбы с пожарами", опубликовано 4 ноября 1958 г. .
  13. ^ «Межведомственные стандарты пожарной безопасности и авиационных операций 2007, глава 17» (PDF). Национальный межведомственный пожарный центр. Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-09-28. Получено 2007-08-31.
  14. ^ «Химические вещества для пожаров в дикой природе лесной службы Министерства сельского хозяйства США». Получено 2008-11-13.
  15. ^ США 6676858, Вандерсалл, Ховард Л. и Кегелер, Гэри Х., «Жидкий краситель, способ использования и жидкости, замедляющие возгорание, содержащие его», опубликовано 13 января 2004 г. .
  16. ^ «Разработан новый антипиреновый гель, который может оставаться эффективным в течение нескольких месяцев». Получено 2020-10-05.
  17. ^ «Информация о химической продукции для лесных пожаров». Получено 2008-11-13.
  18. ^ "Часто задаваемые вопросы по PHOS-CHEK Wildfire Home Defense". Получено 2019-09-13.
  19. ^ "ФАКТЫ / ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ EMBER BLOC FIRE GEL". Получено 2020-10-05.
  20. ^ «Фос-Чек Паспорт безопасности» (PDF). Получено 2008-11-14.[постоянная мертвая ссылка ]
  21. ^ "Белл, Т., Толхерст, К., и Воутерс, М. Воздействие антипирена Phos-Chek на растительность в пустошах восточной Австралии. Международный журнал Wildland Fire. 14(2) 199–211".
  22. ^ "Greensciencepolicy.org". Greensciencepolicy.org. Архивировано из оригинал на 2012-02-20. Получено 2012-08-04.
  23. ^ «Влияние антипирена на качество воды» (PDF). Получено 2008-11-17.
  24. ^ Уильям Ярдли (15 ноября 2008 г.). «В борьбе с лесными пожарами, опасения по поводу химикатов». Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-11-26.
  25. ^ «Химические системы лесной службы лесного хозяйства США». Получено 2008-11-13.
  26. ^ «Токсичность химических продуктов лесного пожара и экологические проблемы» (PDF). Получено 2008-11-13.
  27. ^ «Морские бактерии - естественный источник химических антипиренов». Phys.org. 29 июня 2014 г.. Получено 21 июля, 2017.

внешние ссылки