stringtranslate.com

Огнестойкий

Огнезащитный состав распылялся с воздуха на кустарник, прилегающий к противопожарной полосе, для сдерживания пожара «Тамблвид» в Калифорнии в июле 2021 г.

Антипирен — это вещество, которое используется для замедления или остановки распространения огня или снижения его интенсивности. Обычно это достигается с помощью химических реакций, которые снижают воспламеняемость топлива или задерживают его горение . [1] [2] Антипирены также могут охлаждать топливо посредством физического воздействия или эндотермических химических реакций. Антипирены выпускаются в виде порошка, для смешивания с водой, в виде огнетушащих пен и огнезащитных гелей . Антипирены также выпускаются в виде покрытий или спреев для нанесения на объект. [3]

Антипирены широко используются при тушении пожаров , где их можно наносить с воздуха или с земли.

Принципы работы

Как правило, антипирены снижают воспламеняемость материалов, либо физически блокируя огонь, либо инициируя химическую реакцию , которая останавливает огонь.

Физическое действие

Существует несколько способов замедления процесса горения путем физического воздействия:

Обычно используемые огнезащитные добавки включают смеси хантита и гидромагнезита , гидроксида алюминия и гидроксида магния . При нагревании гидроксид алюминия дегидратируется с образованием оксида алюминия (глинозема, Al2O3 ) , выделяя при этом водяной пар. Эта реакция поглощает большое количество тепла , охлаждая материал, в который он включен. Кроме того, остаток глинозема образует защитный слой на поверхности материала. Смеси хантита и гидромагнезита работают аналогичным образом. Они эндотермически разлагаются, выделяя как воду, так и углекислый газ, [4] [5] придавая огнезащитные свойства [6] [7] [8] материалам, в которые они включены.

Химическое воздействие

Использует

Переносной огнетушитель

Огнетушители

Пена класса A используется в качестве огнезащитного состава в 2,5-галлонных огнетушителях [APW] и [CAFS] для сдерживания зарождающихся лесных пожаров и возгораний травы путем создания противопожарной преграды. Другие химические огнезащиты способны сделать материалы класса A и топливо класса B негорючими и потушить пожары классов A, B и некоторые пожары класса D. [ необходима цитата ] Огнезащитные суспензии, сбрасываемые с самолетов, обычно применяются перед лесным пожаром для предотвращения возгорания, в то время как огнетушащие вещества используются для тушения пожаров.

Покрытие поверхности

Предметы могут быть покрыты антипиренами. Например, рождественские елки опрыскивают антипиренами, поскольку, высыхая, дерево становится очень огнеопасным и пожароопасным.

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

Общежития в США рассматривают или обязаны по закону использовать эти продукты. Вспучивающиеся покрытия используются в различных общежитиях и школьных зданиях, особенно в тех, которые имеют исторические сооружения, в которых отсутствуют системы пожаротушения . [11]

Тушение лесных пожаров

Самолет Национальной гвардии ВВС C-130 Hercules, оснащенный системой MAFFS, сбрасывает огнезащитный состав на лесные пожары в Южной Калифорнии.
На этом холме в Аризоне отчетливо видна окрашенная в красный цвет линия огнезащитного состава, используемая для контроля пожара Аламбре.

Ранние антипирены представляли собой смеси воды и загустителей, а позднее в их число вошли бораты [12] и фосфаты аммония. [ необходима ссылка ]

Обычно антипирены сбрасываются с самолетов или применяются наземными службами по краям лесного пожара в попытке сдержать его распространение. Это дает наземным службам время для работы по тушению пожара. Однако при необходимости антипирен можно также сбрасывать непосредственно на пламя, чтобы охладить огонь и сократить длину пламени. [13]

Воздушное пожаротушение

Воздушное пожаротушение — это метод борьбы с лесными пожарами с помощью самолетов. Типы используемых самолетов включают самолеты с фиксированным крылом и вертолеты. Дымоходы и спусковые устройства также классифицируются как воздушные пожарные, которые спускаются на парашютах с различных самолетов с фиксированным крылом или спускаются с вертолетов. Химикаты, используемые для борьбы с пожарами, могут включать воду, усилители воды или специально разработанные антипирены. [14]

Текстиль

Материалы

Антипирены для лесных пожаров

Антипирены, применяемые для тушения лесных пожаров, обычно представляют собой смесь воды и химикатов, предназначенных для смачивания области, а также для химического замедления распространения огня по растительности. Обычно они окрашены [15] , чтобы область применения была видна с воздуха. Антипирены на основе геля, соответствующие стандарту NFPA 1150, также используются в эксплуатации. Они окрашены в другие цвета, чтобы отличать их от традиционного красного антипирена. Гели и их красители предназначены для естественного биоразложения. [16]

Любой огнезащитный состав, одобренный для использования против лесных пожаров на федеральных землях США, должен быть включен в Список квалифицированных продуктов Лесной службы США. [17] Чтобы быть добавленным в этот список, продукт должен быть протестирован Wildland Fire Chemical Systems, подразделением Национальной программы технологий и развития, процесс, который может занять до двух лет. [18] Phos-Chek — это бренд долгосрочного огнезащитного состава, в настоящее время одобренного для использования при лесных пожарах. [19] Phos-Chek также имеет потребительский огнезащитный спрей под названием Wildfire Home Defense, который действует сразу после нанесения и остается эффективным до тех пор, пока его не смоют большим количеством воды. Он предназначен для нанесения на топливные слои вокруг домов и надворных построек, чтобы создать противопожарную преграду в топливе, ведущем к каждому строению. [20] Ember Bloc — это еще один потребительский огнезащитный гель, который можно наносить на внешнюю часть дома и близлежащих строений, чтобы защитить как от углей, так и от пламени при лесном пожаре. Он обладает уникальной способностью цепляться за стену дома, чтобы выдерживать сильную жару и ветер. [21]

Экологические проблемы

Лесные антипирены, которые используются, как правило, считаются нетоксичными , [22] но даже менее токсичные соединения несут определенный риск, когда организмы подвергаются воздействию больших количеств. [23] Антипирены, используемые при тушении пожаров, могут быть токсичными для рыб и диких животных, а также для пожарных [24] из-за выделения диоксинов и фуранов при сжигании галогенированных антипиренов во время пожаров, [25] а сброс на расстояние в 300 футов от водоемов, как правило, запрещен, если только это не представляет прямой угрозы для жизни или имущества. [26] Лесная служба США является руководящим органом, который проводит исследования и контролирует воздействие антипиренов на системы диких земель в США. [27] [28]

Исследование, опубликованное в июне 2014 года, показало, что морские бактерии способны производить несинтетический источник химически идентичных полибромированных дифениловых эфиров (ПБДЭ). Эти химикаты используются в качестве антипиренов, но известны своей токсичностью для окружающей среды. [29]

Потенциальный риск и проблемы со здоровьем

Риски

Большинство химических антипиренов представляют собой органические галогениды (галогеналканы), такие как Halon и PhostrEx , которые, как доказано, токсичны. В 1980-х годах наиболее часто используемым антипиреном был пента-бромдифениловый эфир . Он был запрещен правительством США из-за его потенциальных проблем со здоровьем и окружающей средой. Затем его заменили хлорированные трис , хлоралкилфосфаты , галогенированные ариловые эфиры и диэфир тетрабромфталата диола, которые позже, как было доказано исследованием Агентства по охране окружающей среды , содержали мутагены , которые могли всасываться в организмы детей. [30]

Исследования показали, что у небольшого процента населения может быть аллергия на химическое вещество, используемое в качестве антипирена. [31] Исследования также показали, что капля антипирена непосредственно в ручей может вызвать достаточную концентрацию аммиака в воде, которая смертельна для рыб и других водных организмов . [32] Если количество достаточно велико, существует риск того, что это может привести к смертельным последствиям для человека.

Проблемы со здоровьем

Длительное воздействие этих химикатов может привести к развитию рака или кожных заболеваний у пожарных, а потенциальное загрязнение окружающей среды станет еще одной проблемой безопасности. [33] Многие из этих химикатов в настоящее время признаны глобальными загрязнителями и связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья животных и людей, включая эндокринные и тиреоидные нарушения, иммунотоксичность , репродуктивную токсичность , рак и неблагоприятные последствия для развития плода и ребенка , а также неврологической функции. [34]

Одним из наиболее распространенных способов распространения антипиренов является воздушное пожаротушение , что означает, что есть вероятность, что эти токсичные химикаты загрязнят почву и водную систему , а затем попадут в организм человека. Это приведет к вероятности развития долгосрочных проблем со здоровьем, таких как респираторные заболевания или другие рискованные проблемы со здоровьем. [35]

Еще одной важной проблемой для здоровья является то, что огнетушащие пены токсичны в стандартизированной мягкой и жесткой воде , и вполне вероятно, что водные существа будут инфицированы. Если бы они были потреблены людьми, есть большая вероятность того, что эти токсичные вещества будут переданы в организм человека. [36]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "BLM Wyoming Wildland Fire Glossary". Blm.gov. 2008-06-18. Архивировано из оригинала 2014-05-08 . Получено 2012-08-04 .
  2. ^ Coford Glossary "Fire Retardant" Архивировано 8 февраля 2009 г. на Wayback Machine
  3. ^ "Глоссарий Цинссера". Zinsser.com . Получено 2012-08-04 .
  4. ^ Холлингбери, LA; Халл TR (2010). «Термическое разложение хантита и гидромагнезита — обзор». Thermochimica Acta . 509 (1–2): 1–11. doi :10.1016/j.tca.2010.06.012.
  5. ^ Холлингбери, LA; Халл TR (2012). «Термическое разложение природных смесей хантита и гидромагнезита». Thermochimica Acta . 528 : 45–52. doi :10.1016/j.tca.2011.11.002.
  6. ^ Холлингбери, LA; Халл ТР (2010). «Огнезащитное поведение хантита и гидромагнезита — обзор». Полимерная деградация и стабильность . 95 (12): 2213–2225. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019.
  7. ^ Холлингбери, LA; Халл ТР (2012). «Огнезащитные эффекты хантита в природных смесях с гидромагнезитом». Полимерная деградация и стабильность . 97 (4): 504–512. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.024.
  8. ^ Халл, ТР; Витковски А; Холлингбери ЛА (2011). «Огнезащитное действие минеральных наполнителей». Полимерная деградация и стабильность . 96 (8): 1462–1469. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006. S2CID  96208830.
  9. ^ "PHOS-CHEK D75 Огнезащитные средства" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 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 г.
  11. ^ Эми Фарнсворт (2007-08-06). "Новые покрытия снижают риск пожара в общежитии". The Boston Globe . Архивировано из оригинала 24 августа 2007 г.
  12. ↑ US 2858895, Коннелл, Джордж А. (изобретатель), «Методы и составы для борьбы с пожарами», опубликовано 4 ноября 1958 г. 
  13. ^ "Межведомственные стандарты пожарных и авиационных операций 2007, Глава 17" (PDF) . Национальный межведомственный пожарный центр. Архивировано из оригинала (PDF) 2007-09-28 . Получено 2007-08-31 .
  14. ^ "Химические вещества для тушения лесных пожаров в лесных массивах Министерства сельского хозяйства США" . Получено 13 ноября 2008 г.
  15. ^ US 6676858, Вандерсолл, Ховард Л. и Кегелер, Гэри Х., «Окрашивающая жидкость, способ использования и огнезащитные жидкости, ее содержащие», опубликовано 13 января 2004 г. 
  16. ^ "Разработан новый огнезащитный гель, который может оставаться эффективным в течение нескольких месяцев". 4 октября 2019 г. Получено 2020-10-05 .
  17. ^ Список квалифицированных продуктов
  18. ^ "Долгосрочные антипирены - Национальная программа технологий и развития - Лесная служба Министерства сельского хозяйства США". www.fs.fed.us . Получено 06.01.2022 .
  19. ^ "Информация о химических продуктах для тушения лесных пожаров" . Получено 13 ноября 2008 г.
  20. ^ "Часто задаваемые вопросы о защите дома от лесных пожаров Phos-Chek" . Получено 13 сентября 2019 г.
  21. ^ "Информационный листок о геле Ember bloc fire / Технические характеристики" . Получено 2020-10-05 .
  22. ^ "Phos-Chek MSDS" (PDF) . Получено 2008-11-14 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  23. ^ Белл, Тина; Толхерст, Кевин; Воутерс, Майкл (16 мая 2005 г.). "Белл, Т., Толхерст, К. и Воутерс, М. Влияние огнезащитного средства Phos-Chek на растительность в пустошах восточной Австралии. Международный журнал по пожарам в дикой природе. 14(2) 199–211". Международный журнал по пожарам в дикой природе . 14 (2): 199–211. doi :10.1071/WF04024. S2CID  129368588.
  24. ^ "Greensciencepolicy.org". Greensciencepolicy.org. Архивировано из оригинала 2012-02-20 . Получено 04.08.2012 .
  25. ^ "Влияние антипирена на качество воды" (PDF) . Получено 17.11.2008 .
  26. ↑ Уильям Ярдли (15 ноября 2008 г.). «В борьбе с лесными пожарами, опасения по поводу химикатов». The New York Times . Получено 26 ноября 2008 г.
  27. ^ "USDA Forest Service Wildland Fire Chemical Systems" . Получено 2008-11-13 .
  28. ^ "Токсичность химических продуктов для лесных пожаров и экологические проблемы" (PDF) . Получено 13 ноября 2008 г.
  29. ^ «Морские бактерии являются естественным источником химических антипиренов». phys.org . 29 июня 2014 г. Получено 21 июля 2017 г.
  30. ^ Лорбер, Мэтью (январь 2008 г.). «Воздействие полибромированных дифениловых эфиров на американцев». Журнал «Наука об экспозиции и эпидемиология окружающей среды » . 18 (1): 2–19. doi :10.1038/sj.jes.7500572. ISSN  1559-064X. PMID  17426733. S2CID  27473105.
  31. ^ Баккер, Мартина И.; де Винтер-Соркина, Рената; де Мюль, Аника; Бун, Полли Э.; ван Донкерсгоед, Герда; ван Клаверен, Джейкоб Д.; Бауманн, Берт А.; Хиджман, Уилли С.; ван Леувен, Стефан П.Дж.; де Бур, Джейкоб; Зейлмейкер, Марко Дж. (февраль 2008 г.). «Диетическое потребление и оценка риска полибромдифениловых эфиров в Нидерландах». Молекулярное питание и пищевые исследования . 52 (2): 204–216. doi : 10.1002/mnfr.200700112. ISSN  1613-4133. ПМИД  18058856.
  32. ^ Дитрих, Джозеф П.; Майерс, Марк С.; Стрикленд, Стейси А.; Ван Гаест, Ахна; Аркош, Мэри Р. (январь 2013 г.). «Токсичность химикатов для борьбы с лесными пожарами для чавычи ручьевого типа, проходящей трансформацию пестрятка в смолта». Экологическая токсикология и химия . 32 (1): 236–247. doi : 10.1002/etc.2052 . ISSN  1552-8618. PMID  23161484. S2CID  5240730.
  33. ^ Шоу, Сьюзан Д.; Блюм, Арлин; Вебер, Роланд; Каннан, Курунтачалам; Рич, Дэвид; Лукас, Дональд; Кошланд, Кэтрин П.; Добрака, Дина; Хансон, Сара; Бирнбаум, Линда С. (октябрь 2010 г.). «Галогенированные антипирены: оправдывают ли преимущества пожарной безопасности риски?». Обзоры по охране окружающей среды . 25 (4): 261–305. doi :10.1515/reveh.2010.25.4.261. ISSN  0048-7554. PMID  21268442. S2CID  20573319.
  34. ^ Шоу, Сьюзан Д.; Блюм, Арлин; Вебер, Роланд; Каннан, Курунтачалам; Рич, Дэвид; Лукас, Дональд; Кошланд, Кэтрин П.; Добрака, Дина; Хансон, Сара; Бирнбаум, Линда С. (октябрь 2010 г.). «Галогенированные антипирены: оправдывают ли преимущества пожарной безопасности риски?». Обзоры по охране окружающей среды . 25 (4): 261–305. doi :10.1515/reveh.2010.25.4.261. ISSN  0048-7554. PMID  21268442. S2CID  20573319.
  35. ^ Sugeng, Eva J.; de Cock, Marijke; Schoonmade, Linda J.; van de Bor, Margot (октябрь 2017 г.). «Воздействие огнестойких химикатов на детей младшего возраста: масштабы, проблемы со здоровьем и потенциальные факторы риска или защиты от воздействия: наблюдательные исследования, обобщенные в систематическом обзоре». Chemosphere . 184 : 820–831. Bibcode :2017Chmsp.184..820S. doi : 10.1016/j.chemosphere.2017.06.041 . ISSN  1879-1298. PMID  28645086.
  36. ^ Gaikowski, MP; Hamilton, SJ; Buhl, KJ; McDonald, SF; Summers, CH (август 1996 г.). «Острая токсичность химических составов для пожаротушения на четырех стадиях жизни толстоголового гольяна». Экотоксикология и экологическая безопасность . 34 (3): 252–263. doi :10.1006/eesa.1996.0070. ISSN  0147-6513. PMID  8812194.

Внешние ссылки