stringtranslate.com

Огнестойкий материал

Огнезащитный состав распыляется с воздуха на кусты, прилегающие к противопожарной полосе , для сдерживания пожара «Перекати-поле» в Калифорнии, июль 2021 года.

Антипирен — это вещество , которое используется для замедления или остановки распространения огня или снижения его интенсивности. Обычно это достигается за счет 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, который можно смешивать с водой, в виде огнетушащих пен и огнезащитных гелей . Огнезащитные средства также доступны в виде покрытий или спреев для нанесения на объект. [3]

Антипирены обычно 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 физическим воздействием:

Обычно используемые огнезащитные добавки включают смеси хунтита и гидромагнезита , гидроксида алюминия и гидроксида магния . При нагревании гидроксид алюминия дегидратируется с образованием оксида алюминия (глинозема Al 2 O 3 ), выделяя при этом водяной пар. Эта реакция поглощает много тепла , охлаждая материал, в который она включена. Кроме того, остатки глинозема образуют на поверхности материала защитный слой. Аналогично действуют смеси хунтита и гидромагнезита . Они эндотермически разлагаются, выделяя как воду, так и углекислый газ, [4] [5] придавая огнезащитные свойства [6] [7] [8] материалам, в которые они включены.

Химическое действие

Использование

Портативный огнетушитель

Огнетушители

Пена класса А используется в качестве огнезащитного средства в огнетушителях емкостью 2,5 галлона [APW] и [CAFS] для сдерживания зарождающихся возгораний кустарников и травы путем создания противопожарной преграды. Другие химические замедлители способны сделать материалы класса A и топливо класса B негорючими и тушить пожары классов A, B и некоторых классов D. [ нужна ссылка ] Огнезащитные суспензии, сбрасываемые с самолетов, обычно применяются перед лесным пожаром , чтобы предотвратить возгорание, а средства пожаротушения используются для тушения пожаров.

Покрытие поверхности

Предметы могут быть покрыты антипиренами. Например, рождественские елки опрыскивают антипиренами, так как по мере высыхания дерево становится очень легковоспламеняющимся и пожароопасным.

Стальные 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 ] С 2000 года 109 человек погибли в результате пожаров в общежитиях или студенческих общежитиях за пределами кампуса по всей стране, по данным онлайн-информационного бюллетеня Campus Firewatch. [ когда? ] Издатель Campus Firewatch Эд Комо заявил, что пожар в январе 2000 года в Университете Сетон Холл в Нью-Джерси привлек внимание к опасности пожара на территории кампуса. Помещение общего пользования в общежитии Сетон-Холл загорелось после того, как двое студентов подожгли баннер на доске объявлений. Огонь быстро распространился на мебель, в результате чего трое студентов погибли и еще 58 получили ранения. [11]

Тушение лесных пожаров

Оснащенный MAFFS самолет C-130 Hercules ВВС Национальной гвардии сбрасывает огнезащитный состав на лесные пожары в Южной Калифорнии.
Красная линия огнезащитного состава отчетливо выделяется на холме в Аризоне, предназначенном для борьбы с пожаром Аламбре.

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

Обычно огнезащитные средства сбрасывают с самолетов или наносят наземные бригады по краям лесного пожара , чтобы сдержать его распространение. Это дает наземным бригадам время для работы по тушению пожара. Однако при необходимости антипирен можно также капнуть непосредственно на пламя, чтобы охладить огонь и уменьшить длину пламени. [13]

Воздушное пожаротушение

Воздушное пожаротушение – это метод борьбы с лесными пожарами с использованием самолетов. Типы используемых самолетов включают самолеты и вертолеты. Парашютисты и спусковые крючки также классифицируются как воздушные пожарные, которые доставляются на парашюте с различных самолетов или спускаются по веревке с вертолетов. Химические вещества, используемые для тушения пожара, могут включать воду, усилители воды или специально разработанные антипирены. [14]

Текстиль

Материалы

Антипирены лесного пожара

Огнезащитные средства, применяемые при лесных пожарах , обычно представляют собой смесь воды и химикатов, предназначенных для увлажнения территории, а также для химического замедления распространения огня через растительность. Обычно он окрашен [15] так, чтобы область применения была видна с воздуха. В эксплуатации также используются антипирены на основе огнезащитного геля , соответствующие стандарту NFPA 1150. Они окрашены в другие цвета, чтобы отличить их от традиционного красного антипирена. Гели и их красители предназначены для естественного биоразложения. [16]

Любой антипирен, одобренный для использования против лесных пожаров на федеральных землях США, должен быть включен в Список сертифицированной продукции Лесной службы США. [17] Чтобы быть добавленным в этот список, продукт должен быть протестирован Wildland Fire Chemical Systems, подразделением Национальной программы технологий и развития, и этот процесс может занять до двух лет. [18] Фос-Чек — это марка антипирена длительного действия, в настоящее время одобренная для использования при природных пожарах. [19] Phos-Chek также предлагает потребительский огнезащитный спрей под названием Wildfire Home Defense, который эффективен сразу после нанесения и остается эффективным до тех пор, пока не будет смыт тяжелой водой. Он предназначен для нанесения на топливные пласты вокруг домов и хозяйственных построек, чтобы создать противопожарную преграду в топливе, ведущем к каждому строению. [20] Ember Bloc — еще один потребительский огнезащитный гель, который можно наносить на внешнюю поверхность дома и близлежащих построек, чтобы защитить как от тлеющих углей, так и от пламени во время лесного пожара. Он обладает уникальной способностью цепляться за стену дома и выдерживать сильную жару и ветер. [21]

Проблемы окружающей среды

Используемые антипирены лесного пожара обычно считаются нетоксичными , [22] но даже менее токсичные соединения несут некоторый 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 сгорании галогенированных антипиренов во время пожаров, [25] и, как правило, капли в пределах 300 футов от водоемов запрещено, за исключением случаев, когда жизням или имуществу угрожает прямая угроза. [26] Лесная служба США – это управляющее агентство, которое проводит исследования и контролирует влияние антипиренов на системы дикой природы в США. [27] [28]

Исследование, опубликованное в июне 2014 года, показало, что морские бактерии обладают способностью производить несинтетический источник химически идентичных полибромдифениловых эфиров (ПБДЭ). Эти химические вещества используются в качестве антипирена, 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 галоны и PhostrEx , которые, как доказано, токсичны. В 1980-е годы наиболее часто используемым огнезащитным материалом был пентабромдифениловый эфир . Он был запрещен правительством из-за потенциальных проблем со здоровьем и окружающей средой. Затем его заменили хлорированные трис , хлоралкилфосфаты , галогенированные арильные эфиры и диэфир тетрабромфталатдиола, которые позже были доказаны исследованием EPA , что они содержат мутагены , которые могут всасываться в детский организм. [30]

Исследования показали, что у небольшого процента населения может быть аллергия на химическое вещество, используемое в качестве антипирена. [31] Исследования также показали, что падение химиката-замедлителя непосредственно в ручей может привести к повышению концентрации аммиака в воде, что смертельно для рыб и других водных организмов . [32] Если количество достаточно велико, существует риск того, что это может привести к летальным 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 химических веществ в настоящее время признаны глобальными загрязнителями и связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья животных и людей, включая нарушения работы эндокринной системы и щитовидной железы , иммунотоксичность , репродуктивную токсичность , рак и неблагоприятное воздействие на развитие плода и ребенка , а также неврологические функции. [34]

Одним из наиболее распространенных способов распространения антипирена является тушение пожара с воздуха . Это означает, что существует вероятность того, 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 опасные проблемы со здоровьем. [35]

Еще одна серьезная проблема со здоровьем заключается в том, что огнетушащие пены токсичны в стандартной мягкой и жесткой воде , и вполне вероятно, что водные существа будут заражены. Если их будут употреблять в пищу люди, существует большая вероятность того, что эти токсичности перенесут в организм человека. [36]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Словарь пожаров дикой природы BLM Вайоминг" . Blm.gov. 18 июня 2008 г. Архивировано из оригинала 8 мая 2014 г. Проверено 4 августа 2012 г.
  2. ^ Глоссарий Coford «Огнезащитный состав». Архивировано 8 февраля 2009 г., в Wayback Machine.
  3. ^ "Глоссарий Цинссера" . Zinsser.com . Проверено 4 августа 2012 г.
  4. ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2010). «Термическое разложение хунтита и гидромагнезита - обзор». Термохимика Акта . 509 (1–2): 1–11. дои : 10.1016/j.tca.2010.06.012.
  5. ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2012). «Термическое разложение природных смесей хунтита и гидромагнезита». Термохимика Акта . 528 : 45–52. дои : 10.1016/j.tca.2011.11.002.
  6. ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2010). «Огнезащитные свойства хунтита и гидромагнезита - обзор». Деградация и стабильность полимеров . 95 (12): 2213–2225. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019.
  7. ^ Холлингбери, Луизиана; Халл ТР (2012). «Огнезащитное действие хунтита в природных смесях с гидромагнезитом». Деградация и стабильность полимеров . 97 (4): 504–512. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.024.
  8. ^ Халл, TR; Витковский А; Холлингбери, Лос-Анджелес (2011). «Огнезащитное действие минеральных наполнителей». Деградация и стабильность полимеров . 96 (8): 1462–1469. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006. S2CID  96208830.
  9. ^ «Огнезащитные средства ФОС-ЧеК Д75» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2011 г. Проверено 20 ноября 2008 г.
  10. ^ «Как работают антипирены?». Европейский совет химической промышленности (CEFIC) и Европейская ассоциация антипиренов (EFRA) . Проверено 12 февраля 2010 г.
  11. ^ Эми Фарнсворт (6 августа 2007 г.). «Новые покрытия снижают риск пожара в общежитии». Бостон Глобус .
  12. ^ US 2858895, Коннелл, Джордж А. (изобретатель), «Способы и составы для борьбы с пожарами», опубликовано 4 ноября 1958 г. 
  13. ^ «Межведомственные стандарты пожарной и авиационной деятельности, 2007 г., глава 17» (PDF) . Национальный межведомственный пожарный центр. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 г. Проверено 31 августа 2007 г.
  14. ^ "Химические вещества лесной службы Министерства сельского хозяйства США" . Проверено 13 ноября 2008 г.
  15. ^ US 6676858, Вандерсалл, Ховард Л. и Кегелер, Гэри Х., «Красящая жидкость, метод использования и содержащие ее огнезащитные жидкости», опубликовано 13 января 2004 г. 
  16. ^ «Разработан новый огнезащитный гель, который может оставаться эффективным в течение нескольких месяцев» . 4 октября 2019 года . Проверено 5 октября 2020 г.
  17. ^ Список сертифицированных продуктов
  18. ^ «Долгосрочные антипирены - Национальная программа технологий и развития - Лесная служба Министерства сельского хозяйства США» . www.fs.fed.us. _ Проверено 6 января 2022 г.
  19. ^ «Информация о химических продуктах для пожаров в дикой природе» . Проверено 13 ноября 2008 г.
  20. ^ «Часто задаваемые вопросы по защите дома от лесного пожара по Фос-Чек» . Проверено 13 сентября 2019 г.
  21. ^ «Информационный бюллетень об огнеупорном геле Ember Bloc / Технические характеристики» . Проверено 5 октября 2020 г.
  22. ^ «Фос-Чек Паспорт безопасности» (PDF) . Проверено 14 ноября 2008 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  23. ^ Белл, Тина; Толхерст, Кевин; Воутерс, Майкл (16 мая 2005 г.). «Белл Т., Толхерст К. и Воутерс М. Влияние огнезащитного средства Фос-Чек на растительность пустошей восточной Австралии. Международный журнал диких пожаров. 14 (2) 199–211». Международный журнал диких пожаров . 14 (2): 199–211. дои : 10.1071/WF04024. S2CID  129368588.
  24. ^ "Greensciencepolicy.org". Greensciencepolicy.org. Архивировано из оригинала 20 февраля 2012 г. Проверено 4 августа 2012 г.
  25. ^ «Влияние огнезащитных средств на качество воды» (PDF) . Проверено 17 ноября 2008 г.
  26. ↑ Уильям Ярдли (15 ноября 2008 г.). «Борьба с лесными пожарами: опасения по поводу химических веществ». Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 ноября 2008 г.
  27. ^ "Химические системы лесной службы Министерства сельского хозяйства США" . Проверено 13 ноября 2008 г.
  28. ^ «Токсичность химических продуктов, вызывающих пожары в дикой природе, и проблемы окружающей среды» (PDF) . Проверено 13 ноября 2008 г.
  29. ^ «Морские бактерии являются естественным источником химических антипиренов» . физ.орг . 29 июня 2014 года . Проверено 21 июля 2017 г.
  30. ^ Лорбер, Мэтью (январь 2008 г.). «Воздействие американцев на полибромдифениловые эфиры». Журнал науки о воздействии и экологической эпидемиологии . 18 (1): 2–19. дои : 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.). «Пищевое 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, Ана; Аркуш, Мэри Р. (январь 2013 г.). «Токсичность лесных антипиренов для речной чавычи, претерпевающей трансформацию пеструшки в смолт». Экологическая токсикология и химия . 32 (1): 236–247. дои : 10.1002/etc.2052 . ISSN  1552-8618. PMID  23161484. S2CID  5240730.
  33. ^ Шоу, Сьюзен Д.; Блюм, Арлин; Вебер, Роланд; Каннан, Курунтачалам; Рич, Дэвид; Лукас, Дональд; Кошланд, Кэтрин П.; Добрача, Дина; Хэнсон, Сара; Бирнбаум, Линда С. (октябрь 2010 г.). «Галогенированные антипирены: оправдывают ли преимущества пожарной безопасности риски?». Обзоры на тему Гигиена окружающей среды . 25 (4): 261–305. дои : 10.1515/reveh.2010.25.4.261. ISSN  0048-7554. PMID  21268442. S2CID  20573319.
  34. ^ Шоу, Сьюзен Д.; Блюм, Арлин; Вебер, Роланд; Каннан, Курунтачалам; Рич, Дэвид; Лукас, Дональд; Кошланд, Кэтрин П.; Добрача, Дина; Хэнсон, Сара; Бирнбаум, Линда С. (октябрь 2010 г.). «Галогенированные антипирены: оправдывают ли преимущества пожарной безопасности риски?». Обзоры на тему Гигиена окружающей среды . 25 (4): 261–305. дои : 10.1515/reveh.2010.25.4.261. ISSN  0048-7554. PMID  21268442. S2CID  20573319.
  35. ^ Сугенг, Ева Дж.; де Кок, Марийке; Скунмейд, Линда Дж.; ван де Бор, Марго (октябрь 2017 г.). «Воздействие огнезащитных химических веществ на малышей: масштабы, проблемы со здоровьем и потенциальные факторы риска или защитные факторы воздействия: наблюдательные исследования, обобщенные в систематическом обзоре». Хемосфера . 184 : 820–831. Бибкод : 2017Chmsp.184..820S. doi : 10.1016/j.chemSphere.2017.06.041 . ISSN  1879-1298. ПМИД  28645086.
  36. ^ Гайковский, член парламента; Гамильтон, SJ; Буль, К.Дж.; Макдональд, Сан-Франциско; Саммерс, Швейцария (август 1996 г.). «Острая токсичность противопожарных химических составов для четырех стадий жизни толстоголового гольяна». Экотоксикология и экологическая безопасность . 34 (3): 252–263. дои : 10.1006/eesa.1996.0070. ISSN  0147-6513. ПМИД  8812194.

Внешние ссылки