можно ли тушить водой термит

Особенности изготовления термитной смеси своими руками

Вспомогательные средства для обеспечения технологических процессов в строительстве и производстве нередко предусматривают использование химических составов. К таким относятся и термитные смеси, которые имеют множество рецептур. В результате использования подобных составов пользователь получает или повышенное тепловое воздействие (в сварочных работах), или эффект детонационного механизма (в зажигательных системах пиротехники). Ингредиенты для термитной смеси в основном представлены металлическими элементами, но встречаются и другие химические компоненты. Точный состав определяется условиями применения смеси и эффектом, который требуется получить. Так или иначе, изготовление термитов производится и не специалистом в домашних условиях.

Общие сведения и состав

Смотреть галерею

Химические термиты относятся к группе унитарного топлива, в равномерных пропорциях содержащего горючие компоненты и окислитель. Специфика такой смеси обуславливает ее способность возгораться даже без доступа к воздуху. Характеристики и свойства термитной смеси позволяют ставить ее в один ряд с бикфордовым шнуром и порохом. Однородные составы могут изготавливаться и в газообразном виде. Для этого используется комбинация подходящего газа и воздуха. Такие вещества предусматривают более высокие требования к условиям эксплуатации и содержанию, поскольку обладают значительной взрывоопасностью.

Применение

В зависимости от требуемого результата и условий использования термиты могут обеспечить такие функции, как тепловое воздействие и пиротехнический эффект. Пиротехнические составы могут применяться в качестве средств освещения и в изготовлении сигнальных огней. Но главное направление практического использования термитов – это сварка. Получаемые в результате воздействия тепловой энергии соединения отличаются прочностью и долговечностью.

Принцип работы термитной смеси при образовании швов заключается в плавке состава из металлических компонентов, которая и обеспечивает надежное антикоррозийное соединение. Но важно учитывать, что приварочная система, требуемая для осуществления термической сварки на трубопроводах, предусматривает не только медную термосмесь, но и тигельную форму с поджигом.

история

Первое коммерческое применение термита была сварка трамвайных треков в Эссене в 1899 году.

Традиционный состав

В классическом представлении химический термит – это смесь из тонкоизмельченных компонентов железной окалины и алюминия. Именно такие составы наиболее востребованы в строительных операциях (как правило, сварочных) и промышленности. Это обусловлено тем, что активация смеси путем поджигания сопровождается повышением температуры и активным выделением теплоты. Хотя смесь термитная железная более известна как феррумная, ключевую роль в ее действии играет алюминий. В частности, процесс алюмотермии определяет эффективность реакций, благодаря которым возможна сварка стальных конструкций.

Что входит в состав термитной смеси

Чаще всего используется железоалюминиевая термитная сварка: Fe2O3 = 75 %; Al = 25 % (такая смесь содержит в себе или прокаленную окалину, или железную руду). Такой состав используется, в основном, для сварки рельсов и много габаритных деталей. Воспламеняется данная смесь при температуре приблизительно 1300 °C, а шлак и железо, которые образуются, нагреваются до 2400 °C. Достаточно часто в железоалюминиевую смесь добавляют железную обсечку, легирующие присадки и флюсы. Данный процесс происходит в магнезитовом тигеле.

Алюминий – не единственный металл, который применяют. Также используются следующие комбинации:

Термическая сварка применяется для различных целей и для каждой из них подбирается определенный состав смеси. Наиболее распространенными среди них являются следующие виды:

Рекомендуем! Классификация сварных швов и соединений

Пиротехнический состав

Смотреть галерею

Основой таких составов также является топливо и окислитель, но в усложненном виде. К используемым компонентам можно отнести хлорат калия (основная часть состава), карбонат стронция (примерно четверть) и серу, окрашивающую пламя. Функцию окислителя выполняет хлорат калия, а сера действует как горючий элемент. В процессе горения пиротехнической термитной смеси также активно выделяется тепло и повышается температура: дымовые составы обеспечивают сотни градусов, а осветительные достигают 3 000 °С. Как правило, пиротехнические смеси не используются для обеспечения теплового воздействия, их сгорание сопровождается довольно интенсивным формированием пламени.

Медные смеси

Термиты, в составе которых присутствует окись меди, обычно изготавливаются целенаправленно для обслуживания сварочных операций на стальных газопроводах. Высокая ответственность формируемых швов обусловила необходимость повышения объемов выделяемой тепловой энергии. По этой причине смесь термитная медная включает ферросилиций вместо ферромарганца, который обладает не столь высокой температурой плавления. В готовом виде состав такой смеси включает:

Такое сочетание элементов повышает качество и надежность сварочных работ благодаря увеличению выделяемых тепловых объемов энергии в процессе расплава.

Форма выпуска

Производители термосмесей выпускают их в различной форме. Сухие смеси, предназначенные для дальнейшего формирования в тигле, выпускаются в виде порошка, упакованного в прочную полипропиленовую банку объемом 1000 грамм. Термиты, пригодные для пайки проводов линий электропередач, выпускаются в форме патрона, имеющего цилиндрическую форму с продольным отверстием.

Предлагаем ознакомиться: Чем опасны мышиные экскременты

Термитный карандаш

По своему составу термокарандаш может повторять любой из рецептов смеси, но его главной особенностью является цилиндрическая форма, в которой находится активная начинка: шнур горения и воспламеняющиеся элементы. Он помещается в тигельную форму, изготовленную из жаростойкого графита. Окончание шнура выводится в специальное отверстие крышки, связывая состав термитной смеси цилиндра и средство поджигания в виде спички.

В процессе сгорания при сварке по воспламеняющемуся элементу будет происходить активация термической смеси, запрессованной в карандаш. Таким образом, выгорание термосмеси приведет к тому, что нагретая металлическая начинка оплавится с поверхностью трубы и образует прочное соединение. К достоинствам термокарандашей относятся два момента. Во-первых, отпадает необходимость готовить специальную термоспичку. Во-вторых, сама формовка смеси в готовых пропорциях обеспечивает удобство ее хранения и перевозки.

Зажигание

Термитная реакция с использованием оксида железа (III)

Термит своими руками

Для изготовления простой рецептуры термита в домашних условиях потребуется два ингредиента – железная окалина и металлический алюминий. Их следует брать в пирофорном (мелкодисперсном) виде – в этом состоянии вещества напоминают мелкую пыль. В зависимости от того, в каких объемах должна быть получена термитная смесь своими руками, готовится и специальная посуда – после всех операций приготовления можно использовать сосуд из алюминия или стали.

По массе пропорции ингредиентов будут следующими: 4 части алюминия к 3-м долям окалины. Компоненты тщательно перемешиваются. Далее будет не лишним добавление в смесь магнезии (жженая марганцовка), которая выполнит функцию катализатора. Ее можно внести в объеме, составляющем не более 20 % от общей массы из металлических веществ. Затем состав вновь перемешивается.

Как видно, ответ на вопрос о том, как сделать термитную смесь, довольно простой. Но важно предусмотреть и способ ее применения. Готовый состав можно поместить в сосуд. В нем смесь подвергается тщательной прессовке, уплотняется и закупоривается с целью исключения проникновения влаги. После этого следует проделать продолговатое отверстие для магниевой ленты, которая войдет в емкость на несколько сантиметров. Для активации состава достаточно поджечь ленту спичкой.

Получение окиси железа

Оксид железа Fe3O4, основной компонент традиционного термитного состава, представляет собой обычную ржавчину. Но для приготовления термосмеси понадобится химически чистая окалина, получаемая из окиси Fe2O3.

Для производства Fe2O3 понадобится источник питания 12 Вольт постоянного тока или питающийся от сети 220 В выпрямитель с преобразователем и понижающим трансформатором. В качестве источника оксида железа выступает металлический гвоздь или пластина, которая помещается в стеклянную тару с насыщенным раствором поваренной соли. Чем больше соли в растворе, тем выше его электропроводность и тем выше скорость получения окиси железа Fe2O3.

Положительный конец провода выпрямителя подсоединяется к металлическому гвоздю, пластине или стержню и опускается в банку с раствором. Второй конец помещается в растворе так, чтобы не было соприкосновения с металлическим стержнем.

Через сутки работы самостоятельно изготовленного прибора с железного стержня соскабливается получившаяся окись железа. Дальнейшие действия заключаются в измельчении полученного вещества в фарфоровой ступе до состояния мелкодисперсного порошка. Максимальный размер частиц не должен превышать 0,5 мм. Чтобы сделать полученный реагент пригодным для приготовления термитной смеси, его нужно поместить в тигель и прокалить до красного цвета. Исходный компонент Fe3O4 готов.

Рецепт литого термита

Это один из самых удобных в приготовлении составов. Его можно изготовить и сформовать в любой таре. К отличиям литой смеси относится минимальное выделение, но взамен этого на выходе остается шлак, длительное время выдерживающий влагу. Литая термитная смесь своими руками изготавливается из следующих компонентов: оксид железа (3 доли), гипс (2 доли), алюминиевый порошок в виде смеси из грубого и тонкого металлов. Все составляющие перемешиваются, а затем для размягчения гипса добавляется вода. Полученная масса формуется, и в таком виде ее необходимо оставить на полчаса. Далее смесь вновь заливается водой и хранится для сушки в течение недели. Когда это время пройдет, желательно на солнце еще раз просушить состав, а затем просверлить отверстие для активирующего заряда.

Химические реакции

Термитная реакция с использованием оксида железа (III). Эти искры наружу глобулы из расплавленного железа ведомого дыма в их следе.
Fe 2 O 3 2 Al 2 → Fe Al 2 O 3

3 CuO 2 Al 3 → Cu Al 2 O 3

Источник

Системы пожаротушения тонкораспыленной водой — виды и действие

Автоматическая система пожаротушения тонкораспыленной водой (АСП ТРВ) позволяет применять воду как огнетушащее вещество с максимальной эффективностью.

При таком использовании большинство недостатков воды сводится к незначительным последствиям.

Популярность метода

Согласно статистике, 90 % всех случаев тушения пожаров происходит с применением воды. При всей популярности использования этого природного материала на практике существуют и отрицательные стороны такого средства тушения:

В значительно меньшей мере эти недостатки касаются способа тушения пожаров тонкораспылённой водой. Применение метода основывается на создании облака из мелкодисперсных капель воды, выдуваемого специальным агрегатом высокого давления свыше 250 бар.

Данный способ формально относится к поверхностному методу пожаротушения, однако следует принимать во внимание, что распыляемый реагент на практике охватывает объём площади горения с эффектом увеличения в несколько раз.

При этом под действием высокой температуры происходит парообразование, от этого затрудняется подача кислорода к очагу пожара, как следствие — резкое понижение температуры и сведение скорости горения к критической. Во избежание повторного загорания мелкодисперсный туман поддерживается в пространстве до 15 мин.

За счёт природного свойства воды — способности растворять большинство веществ — этот туман может вбирать в себя твёрдые частицы дыма, что значительно снижает риск сильного задымления окружающего пространства.

При таком способе для тушения пожаров класса А используют возможности жидкости, состоящей только из воды. В более катастрофических случаях вполне реально использование дополнительных пенообразующих добавок в смесь. Специальным переключателем клапан пожарного ствола агрегата переводится в положение для пенообразования, далее установка работает в штатном режиме.

Популярность применения тонкораспыленной воды для тушения пожаров

Если верить статистическим данным, то 90% всех пожаров тушат с использованием воды. Но, несмотря на то, что вода является очень популярными и эффективным средством против огня, применение ее имеет и положительные и отрицательные моменты. Так, при ликвидации даже сравнительно небольших возгораний наблюдается достаточно высокий ее расход.

Также в процессе тушения при воздействии жидкости портятся различные ценности без всякой возможности их восстановления, а объект, где произошел пожар, будет неминуемо затоплен.

При использовании воды в качестве средства для ликвидации очагов возгорания необходимы дополнительные резервуары, где может хранится ее запас. При этом они должны быть оснащены пожарными резервуарами и насосными станциями.

Что такое модульные установки пожаротушения ТРВ

МУПТВ создают более совершенную завесу из воды с каплями меньше 150 мкм (п. 3.105 СП 5.13130.2009, НПБ 88-2001).

Модульный принцип: МУПТВ – компактная установка, не централизованная, со своей системой обнаружения возгорания. Оборудование включает самосрабатывающие элементы, но оно цельное – один самодостаточный, запускающийся автономно механизм.

Источник

Вещества и материалы, при тушении которых опасно применять воду и другие огнетушащие вещества на основе воды

Основным огнетушащим веществом в пожаротушении является вода. Она почти повсеместно доступна, дёшева и при этом весьма эффективна. При ее подаче в зону горения вода охлаждает наиболее нагретый слой вещества. При этом она частично испаряется и превращается в пар, благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны очага пожара.

Вода в виде распыленных и тонкораспыленных (мелкодисперсных) струй обладает повышенной эффективностью при тушении пожара. Попадая в зону горения, она интенсивно испаряется, снижая концентрацию кислорода и разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении. Кроме того, мельчайшие капли воды, движущиеся с большой скоростью, хорошо проникают вглубь пористых матералов.

Наряду с этим у воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как огнетушащего вещества заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества. Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (смачиватели, пенообразователь) для получения растворов, поверхностное натяжение которых меньше, чем у воды.

С некоторыми веществами и материалами (см. табл.) вода вступает в реакцию с выделением водорода, горючих газов, большого количества теплоты и др. Такие вещества водой тушить нельзя.

Таблица. Вещества и материалы, при тушении которых опасно применять воду и другие огнетушащие вещества на основе воды

Источник

Пожаротушение на энергетических объектах

В детстве нам рассказывали, что тушить электрический прибор водой нельзя. Учитель начальных классов, как правило, предлагает использовать плотное одеяло, перекрыв доступ кислорода к огню. Для микроволновки и радиоприемника такое решение действительно возможно, однако горящий трансформатор 110 кВ накрыть одеялом уже едва ли получится. Специалисты разработали другие способы, справляющиеся не хуже.

Особенности тушения пожаров на электроустановках

На основе перечисленных особенностей была сформирована тактика тушения электроустановок, находящихся под напряжением, а ВНИИПО разработаны советующие нормативные рекомендации.

Рассмотрим особенности тушения пожаров в электроустановках и начнем с первичного тушения, которое может быть осуществлено сотрудниками энергетических предприятий. На каждом из них обязательно есть инструкция по действию в случае пожара, а все сотрудники обучены пожарно-техническому минимуму.

Алгоритм поведения персонала при пожаре

Самое главное, что должен сделать оперативный персонал при пожаре, – отключить питание электроустановки. С оборудования снято напряжение только в том случае, если электроустановка заземлена с использованием специальных исправных технических средств.

На распределительном устройстве обязательно есть набор первичных средств пожаротушения, в первую очередь это:

Чего вы здесь не найдете, так это пенных огнетушителей. Использовать их для тушения электроустановок под напряжением запрещается. Для каждого типа огнетушителя также сформирована таблица для оценки возможности его использования в зависимости от напряжения электроустановки (см. табл.).

Воду разрешено использовать, только если с электрооборудования снято напряжение. Вода подается компактными струями или распыляется. Человек, осуществляющий тушение огня, надевает диэлектрические сапоги и перчатки, обязательно соблюдая рекомендованное расстояние до горящей установки (оно зависит от номинального напряжения электроустановки). В любом случае расстояние от насадка (раструба) огнетушителя до токоведущих частей электроустановки должно быть не менее 1 м.

Профессиональные действия пожарных

К сожалению, нередкой является ситуация, когда первичными средствами не удается остановить распространение огня. Тогда в борьбу с ним вступают профессионалы. Наибольшее число пожаров получает свободное развитие из-за несвоевременного отключения электроустановок, а также из-за расположения в непосредственной близости от этих установок другого оборудования под напряжением. Для предотвращения распространения пожара используют водные завесы. Находящиеся рядом с горящей установкой оборудование и металлоконструкции охлаждают водой (предварительно сняв с них напряжение!).

Стоит отметить, что личному составу пожарных подразделений МЧС, ведомственной пожарной охраны и эксплуатационному персоналу, обслуживающему электроустановки, запрещается самостоятельно производить какие-либо отключения и прочие операции с электрооборудованием. В любом случае первое, что надо сделать при тушении трансформатора, – это отключать его от сети со стороны высокого и низкого напряжений, снять остаточное напряжение и заземлить.

Тушение водой: за и против

При рассмотрении пожаротушения в электроустановках дискуссионным является вопрос тушения водой. В представления обычного гражданина/проектировщика/инженера с трудом укладывается мысль, что горящий трансформатор можно тушить обычной водой. На самом деле можно. Причем использование, например, тонкораспыленной воды многими специалистами считается наиболее эффективным средством в отношении оборудования до 10 кВ. Для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, можно даже использовать воду из водопроводных сетей, а также из естественных и искусственных водоемов. Правда, запрещается использовать в качестве огнетушащего вещества морскую воду, а также воду с добавлением пенообразователей и солей. Компактные струи воды также применяют при тушении электроустановок в тех случаях, когда к очагу горения невозможно приблизиться для подачи распыленной воды. При этом пожарный должен находиться от ближайших токоведущих частей электроустановки, которых может коснуться струя воды, на расстоянии не менее указанного в нормативных документах. Не рекомендуется тушить компактными струями воды горящее масло во избежание увеличения площади пожара.

Специфика горения масла

Как правило, разлив масла из трансформатора и выключателя происходит в виде выброса и взрыва – это должно учитываться огнеборцами. При горении масла на крыше трансформатора у проходных изоляторов его необходимо ликвидировать распыленными струями воды, воздушно-механической пены или порошковыми составами. Если поврежден корпус трансформатора в нижней части и происходит горение под ним, то для тушения используется пена, а масло спускается в аварийный резервуар через гравийную засыпку. Пожары трансформаторов в закрытых ячейках РУ ликвидируются аналогично, но, кроме того, имеется возможность заполнения объема ячейки пеной, паром или инертным газом. При этом ячейки не открывают, а огнетушащее вещество вводят через предварительно вскрытые вентиляционные решетки. В некоторых случаях тушение пожаров трансформаторов водой исключается из-за невозможности сооружения систем противопожарного водоснабжения или в связи с большими капитальными затратами. Тогда наиболее эффективными являются сухие порошковые составы.

Тушение пожаров в кабельных помещениях

Отдельно хочется упомянуть о сложности тушения возгораний в кабельных сооружениях. В начале развития пожара его ликвидация не представляет особых трудностей. Однако при развитии пожара в кабельных туннелях, полуэтажах и каналах в результате сильного задымления, наличия напряжения на кабелях и высокой температуры, значительно превышающей допустимую для человека, обычно возникает обстановка, при которой невозможно проникновение пожарных в горящее помещение, а значительная протяженность таких пространств и малое количество проемов не позволяют быстро и точно определить площадь горения и направление его развития. Для высоких напряжений часто используются маслонаполненные кабели, что в случае пожара также негативно сказывается на обстановке.

Когда невозможно установить место горения и направление его распространения, по внешним признакам ориентировочно определяют участок, на котором возможно горение (по выходу продуктов горения, усиленному прогреву строительных конструкций), и изолируют его с помощью пенных экранов. Для тушения пожаров в кабельных помещениях применимы почти все способы, но наиболее частыми и целесообразными являются объемное тушение с применением воздушно-механической пены или водяного пара, а также тушение по поверхности распыленными струями воды.

Пена при тушении пожаров в туннелях растекается на небольшое расстояние. Для тушения горящих кабелей используется также огнетушащее средство хладон.

В условиях кабельных туннелей и подвалов оптимальным является использование автоматических систем пожаротушения. Часто ввести другие огнетушащие средства в зону горения невозможно без продолжительных вспомогательных работ, например устройства дополнительных проемов в перекрытии, или когда прибывших сил и средств недостаточно для локализации пожара. Для ограничения интенсивности газообмена может быть использовано газовое пожаротушение, однако установка таких систем представляется дорогостоящим мероприятием.

От пенного пожаротушения к распыленной воде

Несмотря на эффективность применения установок пенного пожаротушения, опыт их эксплуатации в кабельных сооружениях выявил ряд недостатков:

В таких условиях наиболее эффективным является применение распыленной воды. Исследования показали, что распыленная вода обладает большей огнетушащей способностью по сравнению с воздушно-механической пеной, так как она хорошо смачивает и охлаждает горящие кабели и строительные конструкции.

Преимущества автоматического режима

В настоящее время все трансформаторы и реакторы оснащаются установками автоматического пожаротушения. Причем если в этом блоке находятся люди, то из автоматического режима установка пожаротушения переводится на дистанционное управление. После того как люди покинут помещение, установка переводится в автоматический режим. В этом случае специфика работы энергетических предприятий накладывает особую ответственность на дежурный персонал.

Источник