Chất chữa cháy là chất đưa vào đám cháy để dập tắt cháy. Chất chữa cháy có nhiều dạng như rắn, lỏng và khí. Mỗi chất có tính chất và phạm vi ứng dụng riêng nhưng phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
- Có hiệu quả chữa cháy cao, có nghĩa là phải ít tiêu hao chất chữa cháy. - Dễ kiếm và rẻ.
- Không gây độc hại với người khi sử dụng, bảo quản.
- không làm hư hỏng thiết bị cứu chữa và các thiết bị, đồ vật cứu chữa. Hiệu quả chữa một đám cháy càng cao nếu cường độ phun chất chữa cháy càng lớn. Cường độ chất chữa cháy là lượng chất cháy (tính bằng kg, l...) cần để dập tắt 1m2đám cháy trong thời gian 1s, đơn vị tính bằng kg/m2s hoặc l/m2s. Đôi
STT Dấu hiệu Ý nghĩa Cách sử dụng
19
Mũi tên chỉ hướng (đến) lối thoát nạn
Chỉ được dùng cùng với dấu hiệu số 4 chỉ dẫn đến hướng lối ra mà lối đó có thể sử dụng được trong trường hợp khẩn cấp. 20 Mũi tên chỉ đến nơi đặt các dụng cụ dập cháy hoặc báo động cháy
Chỉ được dùng cùng với một trong các dấu hiệu từ 1-3 và 10-13 để chỉ đến nơi đặt các dụng cụ dập cháy hoặc báo cháy.
khi tính cho 1m3thể tích đám cháy kg/m3s hoặc l/m3s. Cường độ chất chữa cháy được trình bày trong bảng 6.1.
Bảng 6.1. Cường độ phun chất chữa cháy đối với các loại chất cháy. Tên chất
cháy
Tên chất chữa cháy Nước l/m2s Hơi nước kg/m2s Bụi nước l/m2s Bọt hoá học l/m2s Bọt hoà không khí l/m2s Chất rắn 0,15-0,5 Chất lỏng 0,002- 0,005 0,2 Xăng dầu 0,5-1,5
Cường độ chất chữa cháy càng lớn thì thời gian chữa cháy càng ngắn. Nói chung thời gian chữa cháy các đám cháy khoảng vài phút đến nửa giờ. Ở Việt nam có nhiều chất chữa cháy được sử dụng.
- Nước: nước có ẩm nhiệt hoá hơi lớn, làm giảm mạnh nhiệt của các đám cháy. Lượng nước phun vào các đám cháy phụ thuộc vào cường độ và diện tích đám cháy. Để giảm thời gian phun nước người ta thêm vào một vài hợp chất hoạt động để giảm sức căng bề mặt của vật liệu để nước thấm nhanh vào vật liệu. Nước có giá thành rẻ được sử dụng rộng rãi để chống cháy. Tuy nhiên nước không thể chữa những đám cháy có kim loại hoạt động như K, Na, Ca hoặc các chất có nhiệt độ cháy cao hơn 1700oC.
- Bụi nước: phun nước dưới áp suất cao sẽ tạo ra bụi nước làm tăng diện tích tiếp xúc giữa bụi nước với đám cháy, làm cho nhiệt độ đám cháy giảm xuống, hạm chế sự thâm nhập của ôxy vào vùng cháy. Bụi nước chỉ sử dụng khi dòng bụi nước trùm kín bề mặt đám cháy.
- Hơi nước: trong công nghiệp, hơi nước rất sẵn và dùng để chữa cháy. Hơi nước công nghiệp thường có áp suất cao nên có khả năng dập tắt đám cháy tương đối tốt. Tác dụng chính của hơi nước là pha loãng nồng độ chất cháy và ngăn cản ôxy đi vào vùng cháy. Thực nghiệm cho thấy lượng hơi nước cần thiết phải chiếm 35% thể tích nơi cần chữa cháy thì mới có hiệu quả.
- Bọt chữa cháy: còn gọi là bọt hoá học. Bọt hoá học được tạo ra từ phản ứng giữa hai chất: Al2(SO4)3 và NaHCO3. Cả hai chất đều tan trong nước và bảo quản trong các bình riêng. Khi sử dụng trộn hai dung dịch với nhau sẽ xảy ra phản ứng:
H2SO4 + 2NaHCO3 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2
Al(OH)3 là kết tủa dạng hạt màu trắng tạo ra các màng mỏng và nhờ có khí CO2 tạo ra bọt. Nó có tác dụng cách li đám cháy với không khí bên ngoài, ngăn cản sự xâm nhập của ôxy vào vùng cháy và tác dụng chính là cách li. Bọt còn có tác dụng phụ là hạ thấp nhiệt độ đám cháy. Bọt có khối lượng riêng 0,11- 0,22g/cm3nên nổi trên mặt nước và trên mặt chất lỏng đang cháy. Để tăng độ bền của bọt ngưới ta có thể thêm một số chất như FeSO4thì bọt có thể tồn tại trong 40 phút.
Bọt hoá học được nạp vào các bình chữa cháy dùng để chữa cháy xăng dầu hay các chất lỏng khác. Nó được dùng rộng rãi để chữa cháy hầm tàu, tunel, hầm nhà của xí nghiệp, kho tàng, nhà máy. Muốn sử dụng bọt hoáhọc cần phải có các thiết bị như bơm nước, phễu tạo bọt, cầu phun bọt. Các thiết bị này được đặt cố định ở các kho xăng dầu, hoặc bố trí trên các xe chữa cháy chuyên nghiệp.
Bình bọt không được dùng để chữa cháy các đám cháy bột kim loại, đất đèn, dung dịch nước... Ngoài loại bọt trên, trong kĩ thuật chống cháy người ta còn sử dụng loại bột hoà không khí được chế tạo bằng cách khuấy trộn không khí với chất tạo bọt. Thể tích bọt tạo ra rất lớn gấp hai lần so với bọt hoá học nên hiệu quả chữa cháy tốt hơn. Loại bọt này có thể dùng để chữa cháy các đám cháy xăng dầu và các chất lỏng khác.
- Bột chữa cháy: ở dạng rắn, đó là các hợp chất vô cơ và hữu cơ không cháy, nhưng chủ yếu là chất vô cơ dùng để chữa cháy các đám cháy kim loại, chất rắn và chất lỏng.
Để chữa cháy kim loại người ta dùng bột khô gồm CaCO3 (96,5%) + graphite (1%) + xà phòng (1%) + xà phòng nhôm (1%) + axit steric (0,5%). Dùng khí nén để vận chuyển bột chữa cháy vào đám cháy. Cường độ chất chữa cháy vào khoảng 6,2-7,0 kg/m2s.
- Các loại khí chữa cháy: CO2, N2 dùng để pha loãng nồng độ chất cháy. Ngoài ra còn có tác dụng làm lạnh đám cháy vì khí CO2, N2 thoát ra từ bình khí nén áp suất cao thu nhiệt. Khi giảm đột ngột đến áp suất khí quyển thì bản thân khí bị lạnh đi theo hiệu ứng tiết lưu (giãn khí đoạn nhiệt). Khí CO2được giãn từ áp suất 60 at với nhiệt độ thường xuống áp suất 1 at thì nhiệt độ là -178oC. Ở nhiệt độ này CO2đóng rắn dạng tuyết khi bốc hơi sẽ làm giảm nhiệt độ của đám cháy. Khi dùng khí CO2 để chữa cháy thì nồng độ O2 trong vùng cháy giảm đến 14- 16%, đám cháy dễ bị dập tắt. Không được dùng CO2, N2để chữa cháy phân đạm, kim loại kiềm, kiềm thổ và các hợp chất tecmit (hỗn hợp bột kim loại Al và bột Fe3O4), thuốc súng.
- Các hợp chất halogen: chữa cháy bằng hợp chất halogen có hiệu quả lớn. Tác dụng chính của nó là ức chế, kìm hãm tốc độ cháy. Các chất này dễ thấm ướt
vào bề mặt cháy nên hay dùng để chữa cháy các chất dễ thấm ướt như bông, vải, sợi...
Bảng 6.2. Nồng độ chất chữa cháy đối với các loại chất cháy. Chất chữa
cháy Nồng độ chất chữa cháy (% thể tích)
Toluen Xăng Rượu etylic Aceton
Brometyl (CH3Br) 1,7 4,0 4,5 3,6 Tetraclorua cacbon (CCl3) 3,5 7,5 10,5 7,5
Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp hỗn hợp để vừa hãm tốc độ cháy, vừa làm lạnh đám cháy và pha loãng chất cháy. Theo phương pháp này thì hỗn hợp CO2với halogen đáp ứng được.