Галогенуглероды в пожаротушении
В этом документе рассматриваются многочисленные приложения и установки, в которых чистые агенты пожаротушения на основе галоидоуглерода обеспечивают противопожарную защиту чувствительных и дорогостоящих критически важных объектов.
Раннее использование галоидоуглеводородов в пожаротушении
Термин «галогенуглероды» относится к соединениям, содержащим один или несколько элементов, известных как «галогены» — фтор, хлор, бром или йод. Галогенуглероды использовались в качестве средств пожаротушения с начала 1900-х годов, когда появились ручные огнетушители, содержащие четыреххлористый углерод (CCl4). В конце 1920-х годов был введен бромистый метил (CH3Br), а в конце 1930-х годов - бромхлорметан (CH2BrCl).
Галоны
Несмотря на чрезвычайно эффективные средства пожаротушения, высокая токсичность четыреххлористого углерода, бромистого метила и бромхлорметана побудила армию США инициировать исследовательскую программу по разработке эффективных, но менее токсичных средств пожаротушения. Исследования, спонсируемые армией США в конце 1940-х годов, оценили более 60 агентов и привели к разработке и, в конечном итоге, широкому использованию галона 1301 (CF3Br) для полного затопления и небольших портативных устройств, а также галона 1211 (CF2BrCl) для потоковых приложений.
Галоны являются «чистыми» агентами, не оставляющими коррозионных или абразивных остатков после их использования. В результате они идеально подходят для защиты таких мест, как библиотеки и музеи, где использование воды или твердых огнетушащих веществ может нанести вторичный ущерб, равный или превышающий ущерб, причиненный прямым пожаром. Галоны также не проводят ток и могут использоваться для защиты электрического и электронного оборудования. Галоны служили почти идеальными средствами пожаротушения более 30 лет. Однако из-за их причастности к разрушению стратосферного озона поправка к первоначальному Монреальскому протоколу привела к прекращению производства галонов 1 января 1994 года.
Альтернативы галонам
Исследования по разработке заменителей галонов начались в середине-конце 1980-х годов и включали оценку тысяч соединений сотнями исследователей. Благодаря этим обширным исследованиям были разработаны современные «чистые агенты». Чистящие агенты состоят из двух типов соединений – галоидоуглеводородов и инертных газов.
Примечательно, что все галоидуглеродные огнетушащие вещества сильно фторированы. Это связано с уникальными свойствами, которые атом фтора придает молекуле. По мере увеличения количества атомов фтора в молекуле его токсичность и температура кипения снижаются, а его химическая стабильность и эффективность подавления пламени увеличиваются — все это желаемые свойства для огнетушащего вещества полного затопления.
Галогенуглероды в современном пожаротушении
Лишь немногие чистящие средства на основе галоидуглерода, нашли широкое применение в системах полного заводнения. Йодсодержащее вещество CF3I, хотя и является эффективным средством пожаротушения, практически не использовалось, если вообще имело место, из-за его высокой токсичности и нестабильности. Хлорсодержащие агенты ГХФУ-124 и смесь ГХФУ А имеют ограниченное применение, но в конечном итоге от них планируется отказаться из-за их озоноразрушающих свойств. ГФУ-236fa лучше подходит для использования в потоковых приложениях и редко используется в качестве агента полного затопления.
Наиболее широко используемым чистым огнетушащим веществом является HFC-227ea (FM-200), за ним следует смесь инертных газов IG-541 (Inergen). Галоидоуглеродный реагент ФК-5-1-12 (Novec 1230) является третьим наиболее широко используемым реагентом. Эти чистящие средства используются для защиты чувствительных, дорогостоящих критически важных объектов в тех случаях, когда традиционные спринклеры или другие системы пожаротушения не подходят. Основные сектора конечного использования включают центры обработки данных, объекты культурного наследия, военную наземную технику, военно-морские суда, а также коммерческие и военные самолеты.
Центры обработки данных/диспетчерские
На защиту центров обработки данных и электронного оборудования приходится 95% мирового рынка чистых средств. Согласно отчету Ponemon Institute за 2016 год, средняя стоимость простоя центра обработки данных составляет почти 9000 долларов США в минуту, то есть почти 216 000 долларов США в день простоя. Общая стоимость простоя не ограничивается потерей дохода, но в конечном итоге может включать потерю производительности, нарушение работы клиентов, ущерб репутации, затраты на изоляцию и ремонт, потерю данных и результатов, а также судебные иски. Использование галоидоуглеродных чистящих средств позволяет тушить центры обработки данных/электронные пожары с минимальным временем простоя или вообще без него. Заслуживает внимания охрана обсерватории В. М. Кека. Обсерватория расположена на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях.
Охрана объектов культурного наследия
После использования галоидоуглеродные чистящие средства не оставляют коррозионных или абразивных остатков. В результате они идеально подходят для защиты таких мест, как библиотеки и музеи, где использование воды или твердых огнетушащих веществ может нанести вторичный ущерб, равный или превышающий ущерб, причиненный прямым пожаром.
Военное применение галоидоуглеродных чистящих средств
Наземная техника
ГФУ-227ea и ГФУ-125 используются во многих военных целях. Моторные отсеки боевых машин M2/M3 Bradley и реактивных систем залпового огня (РСЗО) были модернизированы системами ГФУ-227ea и ГФУ. Системы -125 используются для защиты моторных отсеков бронеавтомобилей Stryker. ГФУ-227еа в сочетании с 5 мас.% бикарбоната натрия («ГФУ-227/ВС») широко используется для защиты боевого отделения транспортных средств армии.
Военные самолеты
ГФУ-125 используется для защиты гондол двигателей различных военных самолетов.
Морское применение галоидоуглеродных чистящих средств
Военно-морские суда
ВМС и армия используют как системы FM-200, так и «гибридные» системы FM-200/водораспылители на различных плавсредствах. Эти гибридные системы FM-200/вода сочетают в себе газообразный агент FM-200 – для гарантированного пожаротушения – с низкотехнологичной системой распыления воды, работающей вне корабельного водопровода, для обеспечения охлаждения и облегчения повторного входа и вентиляции. Армия заменила системы галона 1301 на гибридные системы FM-200/водораспыления в более чем шестидесяти моторных отсеках своих гидроциклов.
Галоуглеродные чистящие средства также используются в невоенных морских суднах. Системы FM-200 и Novec 1230 используются для защиты прогулочных судов. Во всем мире многочисленные невоенные морские суда используют FM-200 для противопожарной защиты.
Авиационные применения галоидоуглеродных чистящих средств
Галоуглеродные чистящие средства широко используются для защиты аэропортов (например, диспетчерских вышек, электронных диспетчерских/компьютерных залов) и спутниковых установок.
На новые серийные самолеты устанавливаются туалетные системы пожаротушения (лавекс), содержащие либо ГФУ-227ea, либо ГФУ-236fa. Кроме того, несколько авиакомпаний заменяют существующие системы галона 1301 lavex на системы с ГФУ-227ea или ГФУ-236fa во время планового технического обслуживания.
Заключение
В настоящее время чистящие средства на основе галоидоуглерода защищают активы стоимостью в миллиарды долларов по всему миру. Их чистота делает их способными обеспечить пожаротушение с минимальным временем простоя и перерывом в работе, что делает их отличным выбором для защиты чувствительных и дорогостоящих критически важных активов.
