Κατασβεστικές Ιδιότητες του νερού

Προστέθηκε από F.R.N στις 20 Ιουλίου 2017. · 3 Σχόλια · Μοιραστείτε αυτό το άρθρο

Κατηγορία Βιβλιογραφία, Πυροσβεστολογία

Widgetized Section

Go to Admin » Appearance » Widgets » and move Gabfire Widget: Share into that BigPicture-Share zone

 
Share Button

Του Φραγκή Δακτυλίδη

Οι κατασβεστικές  ιδιότητες του νερού είναι εξαιρετικά πολύτιμες  στην πυρόσβεση .

  1. Το νερό είναι άμεσα διαθέσιμο
  2. Το νερό είναι σχετικά φτηνό
  3. Το νερό έχει μεγαλύτερη θερμοχωρητικότητα σε σχέση με τα περρισότερα από τα γνωστά μέσα πυρόσβεσης.
  4. Το νερό για να μετατραπεί σε ατμό απαιτεί συγκριτικά μεγαλύτερο ποσό θεσμότητας (υψηλή λανθάνουσα θερμοκρασία εξάτμισης).
  5. Το νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με άλλα κατασβεστικά υλικά.

Για να γινει αντιληπτό πως χρησιμοποιείται το νερό στην πυρόσβεση,  θα πρέπει κανείς να γνωρίζει τον τρόπο με τον οποίο μετρατέπεται σε ατμό όταν θερμαίνεται και ποιες είναι οι κατασβεστικές  ιδιότητες του . Ο κύριος τρόπος με τον οποίο το νερό αποκτά  κατασβεστική ικανότητα πάνω στην φωτιά είναι να απορρόφα θερμότητα δημιουργώντας ψύξη. Όταν θερμαίνεται το νερό απορροφά  θερμότητα και όταν φτάσει στο σημείο βρασμού του  μετατρέπεται σε ατμό με μια διαδικασία που ονομάζεται εξάτμιση. Απαιτείται ενέργεια τόσο για την άνοδο της θερμοκρασίας του νερού όσο και για την αλλαγή φάσης από υγρό σε αέριο (ατμός). Η Θερμοχωρητικότητα είναι το ποσό της ενέργειας που απαιτείται για την άνοδο της θερμοκρασίας μιας ουσίας κατά έναν βαθμό στο σύστημα μονάδων των ΗΠΑ αυτό εκφράζεται στον αριθμό Βρετανικών θερμικών μονάδων (Btu) που απαιτούνται για την άνοδο της θερμοκρασίας ποσότητας νερού 1 pound (lb), κατά 1 ⁰ F.  Στο Διεθνές σύστημα Μονάδων (SI), η θερμοχωρητικότητα εκφράζεται σε Joules (J) ανά kilogram (Kg) και ανά Kelvin. Στο σύστημα Si  το  νερό έχει θερμοχωρητικότητα 4200 J/Kg K.Η Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης είναι το ποσό θερμότητας, το οποίο απαιτείται για την μετατροπή μιας μονάδας μάζας υγρού σε ατμό χωρίς μεταβολή της θερμοκρασίας. Το νερό έχει λανθάνουσα θερμοκρασία εξάτμισης 970 Btu /lb  (2257 KJ / Kg)   (539,07519cal/g∙°C ) στο σημείο βρασμού του.  όταν το νερό θερμαίνεται και φτάσει στο σημείο βρασμού του 212⁰ F (100 ⁰ C) τότε επιπλέον ενέργεια απαιτείται για την αλλαγή από την υγρή στην αέρια φάση, αλλά η θερμοκρασία του νερού παραμένει  σταθερή στους 212⁰ F (100 ⁰ C) .

Κατασβεστικές   Ιδιότητες του νερού

Όταν το νερό εξατμίζεται μετατρέπεται σε ατμό και διογκώνεται (εκτονώνεται).Στους 212⁰ F (100 ⁰ C) το νερό διογκώνεται περίπου 1700 φορές σε σχέση με τον αρχικό του όγκο ( fig 1 ) καθώς μετατρέπεται σε ατμό. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται ο ατμός (όπως και κάθε αέριο) συνεχίζει να διογκώνεται.  Ο όγκος του ατμού που παράγεται εξαρτάται από την ποσότητα του νερού που εξατμίζεται . Παρόλα αυτά τα κατασβεστικά  αποτελέσματα του ατμού σε συνθήκες κλειστού χώρου εξαρτώνται απο σημείο στο οποίο παράγεται ο ατμός. (οροφή χώρου – θερμά αέρια-βάση εστίας)

(fig 1)

Προκειμένου να υπάρξει πλήρης ατμοποίηση η θερμοκρασία βρασμού θα πρέπει να διατηρηθεί  για αρκετό διάστημα σε ολόκληρο τον όγκο του νερού. Μια συμπαγής  βολή νερού έχει  μικρότερη επιφάνεια και έτσι απορροφά λιγότερο αποτελεσματικά την  θερμότητα . Όταν το νερό διασκορπίζεται  σε μικρότερα  σταγονίδια χρησιμοποιώντας διασκορπισμένη βολή  η βολή ομίχλης τότε  απορροφά την θερμότητα και μετατρέπεται σε ατμό ταχύτερα από ότι θα συνέβαινε αν χρησιμοποιούσαμε  συμπαγή βολή. Αυτό συμβαίνει επειδή έχουμε μεγαλύτερη επιφάνεια  νερού η οποία  είναι εκτεθειμένη στην θερμότητα. ( Παράδειγμα  μια κυβική ίντσα (1638,7 mm3) πάγου, που ρίχνεται σε ένα ποτήρι με νερό χρειάζεται κάποιο χρόμο για να αποροφήσει την θερμοχωρητικότητα του. Αυτό επειδή μονάχα μια επιφάνεια 6 τετραγωνικών ιντσών (387 mm2) πάγου είναι εκτεθιμένη στο νερό. Αν το ίδιο το παγάκι διαρεθεί σε κομμάτια με όγκο 1/8 κυβικής ίντσα (204,8 mm3) και τα ρίξουμε στο νερό, τότε μια επιφάνεια 48 τετραγωνικών ιντσών (3096 mm2) πάγου είναι εκτεθειμένη στο νερό. Τα διαιρεμένα κομμάτια αποροφούν την θερμότητα ταχύτερα. Η ίδια αρχή ισχύει και για το νερό στην υγρή φάση.)

Η παραγωγή ατμού κατά την πυρόσβεση είναι αποτέλεσμα   της ορθής και αποδοτικής χρήσης του νερού σαν κατασβεστικό μέσο. Παρόλα αυτά, προκειμένου να έχουμε τα επιθυμητά αποτελέσματα πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα  της κάθε βολής κατάσβεσης  . Όταν ο ατμός παράγεται  από την επαφή του νερού με τις θερμές επιφάνειες όπως, καιγόμενα καύσιμα – τοίχους και υλικά  σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 212⁰ F (100 ⁰ C) τότε ο όγκος του νερού που εξατμίζεται  προστίθεται στον συνολικό όγκο του ανώτερου στρώματος ζεστού καπνού και αερίων καύσης. Καθώς ο συνολικός αυτός όγκος αυξάνεται και ο χώρος  γεμίζει με ένα μίγμα ζεστού καπνού και ατμού το ανώτερο στρώμα αερίων ψύχεται και αρχίζει να εξαπλώνεται πως τα κάτω δυνητικά δημιουργώντας συνθήκες δύσκολες ή ακόμη και επικίνδυνες για τους πυροσβέστες που βρίσκονται εντός του κλειστού χώρου . (fig 2)

(fig 2)

Η ψύξη των  ανώτερων  στρωμάτων   θέρμων αέριων επιτυγχάνεται με  την ατμοποίηση του νερού καθώς αυτό περνά μέσα από τα ζεστά αέρια. Επειδή η ενέργεια που χρειάζεται για να θερμανθεί και να εξατμιστεί το νερό είναι πολύ μεγαλύτερη από την απαιτούμενη για την ψύξη των θερμών αερίων  η θερμοκρασία τους πέφτει γρηγορότερα και περισσότερο καθώς η θερμοκρασία του ατμού αυξάνεται . Λόγω αυτού του φαινομένου  το νερό το οποίο μετατρέπεται σε ατμό μέσα  στα θερμά αέρια  προκαλεί την μείωση όγκου του ανώτερου στρώματος και την συστολή τους  . ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η αποτελεσματικότατα με την οποία μια βολή  πυρόσβεσης απορροφά θερμότητα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την επιφάνεια του νερού που εκτίθεται στο θερμαινόμενο χώρο  ή στην επιφάνεια του καυσίμου. η  σωστή τεχνική  της επιλογής βολής νερού  με το ακροσωλήνιο  σε συνδυασμό με τακτική εξαερισμού, συντελούν στην αποτελεσματική – αποδοτική και ασφαλέστερη κατάσβεση. Οι κατασβεστικές ικανότητες και ιδιότητες του νερού σε συνδυασμό με τις τεχνικές των βόλων που θα χρησιμοποιήσει το άγημα πυρκαγιάς φέρνουν το βέλτιστο  αποτέλεσμα με εξαιρετικά αποτελέσματα .αλλά μια όχι και τόσο σωστή χρήση του νερού  ως  προς την επιλογή των βόλων θα δημιουργήσει αρκετά προβλήματα αντί να κάνει ποιο εύκολο το έργο της πυρόσβεσης. Ειδικότερα  μέσα σε κλειστό χώρο   τα πράγματα δυσκολεύουν πάρα πολύ από την δημιουργία του ατμού  οπότε συνδυαστικά το βέλτιστο θα ήταν  ώστε να υπάρξει  εξαερισμός ώστε να εκτονωθεί   ο χώρος από τους καπνούς  και τους ατμούς.

 Επίδραση  των διαφορετικών βόλων πυρόσβεσης – συμπαγής βολή η διασκορπισμένη βολή στην κατάσβεση της φωτιάς σε κλειστό χώρο. Θεωρήστε τα επόμενα δύο παραδείγματα ότι και οι δύο περιπτώσεις αφορούν πυρκαγιά σε χώρο 10 x 20 ποδιών (3 m x 6m), ύψος οροφή 10 ποδιών (3 m), συνολικού όγκου δηλαδή 2000 ft3 (57 m3). Το θερμό στρώμα καπνού και αερίων καύσης έχει βάθος 5 πόδια (1,5 m) και μέση θερμοκρασία 932⁰ F (500⁰ C).

Παράδειγμα 1:  O πυροσβέστης  χρησιμοποιεί συμπαγής βολή  για να αδειάσει επαρκή ποσότητα νερού προς την οροφή και να χαμηλώσει την θερμοκρασία του χώρου στους 392⁰F (200⁰C). Με την συμπαγή βολή  η μεγαλύτερη ποσότητα νερού πράγματι φτάνει στο ταβάνι αλλά  μόνο το 10 % του νερού ατμοποιείται  στο ανώτερο θερμό στρώμα ενώ το 90 % μέσω της επαφής του με την ζεστή επιφάνεια της οροφής, ο όγκος του ανώτερου στρώματος σχεδόν θα διπλασιαστεί, γεμίζοντας το δωμάτιο με ζεστό καπνό, αέρια καύσης και ατμό.         

Παράδειγμα 2:  O πυροσβέστης  χρησιμοποιεί διασκορπισμένη βολή  και ρίχνει τον ίδιο όγκο νερού όπως στο Παράδειγμα 1 πραγματοποιώντας σύντομες βολές  χαμηλώνοντας την θερμοκρασία του χώρου στους 392⁰F (200⁰C). Όμως, σε αυτή την περίπτωση το 40 % του νερού εξατμίζεται στο ανώτερο στρώμα των  θερμών αερίων και το 60 % μέσω της επαφής του με τις ζεστές επιφάνειες . Η  μείωση της θερμοκρασίας του χώρου πραγματοποιείται  σε πολύ συντομότερο χρόνο  σε σχέση με την τεχνική του παραδείγματος 1 .

Ελεύθερη  μετάφραση  από το essential firefighting 6 edition

ΔΑΚΤΥΛΙΔΗΣ ΦΡΑΓΚΗΣ

ΕΘ ΠΥΡ/ΣΤΗΣ  3 ΠΣ ΠΕΙΡΑΙΑ

56 Συνολικές Αναγνώσεις 1 Αναγνώσεις σήμερα

Σχετικά άρθρα

3 Responses to Κατασβεστικές Ιδιότητες του νερού

  1. Σωκράτης Παπαγεωργίου 21 Ιουλίου 2017 at 10:18
     

    Ευχαριστούμε για το πολύ ενδιαφέρον άρθρο που μπήκατε στον κόπο να μεταφράσετε, ώστε με εύκολο και κατανοητό τρόπο να εμπλουτίσουμε τις γνώσεις μας, όταν μάλιστα η αρθρογραφία τέτοιων «καυτών» θεμάτων είναι πολύ μικρή και αποτολμάται μονάχα από λίγους, που είναι και γνώστες.
    Μέχρι τώρα γνώριζα ότι το να ρίχνεις άναρχα νερό μέσα σε κλειστό χώρο, μόνο προβλήματα δημιουργεί, εξαιτίας κυρίως της ατμοποίησης αυτού, με τις γνωστές συνέπειες: αύξηση όγκου συνολικών αερίων, υπερπίεση, υπερθέρμανση και δυσφορία (εξαιτίας του ατμού). Τα λέω συνοπτικά, ας με συγχωρήσετε αν κάτι ξεχνώ.
    Διαβάζοντας το άρθρο σας, εντοπίζω κάτι απόλυτα λογικό, το οποίο δεν έτυχε όμωςνα σκεφτώ και να δώσω σημασία. Είναι αυτό που λέτε για την ψύξη-συστολή των αερίων και καθόδου τους στα κατώτερα στρώματα του χώρου, κάτι που μπορεί (δυνητικά) να δημιουργήσει δύσκολες ή και επικίνδυνες συνθήκες για τους πυροσβέστες.
    Δεδομένου ότι όλοι εισερχόμενοι φέρουν αναπνευστική συσκευή για προστασία έναντι εισπνοής επικίνδυνων αερίων, η απορία μου είναι, τι άλλο μπορούν να δημιουργήσουν αυτά τα ψυχόμενα (επιβλαβή σαφώς) αέρια στους πυροσβέστες; Υπάρχει και κάτι άλλο εκτός από το θέμα εισπνοής ή έλλειψης ορατότητας στον χώρο που επιχειρούν; Ή αναφέρεστε σε αυτά όταν λέτε «δύσκολες/επικίνδυνες συνθήκες»;
    Θα εκτιμούσα ιδιαίτερα μια διευκρίνησή σας.
    Για να μαθαίνουμε..

    Σωκράτης Παπαγεωργίου
    Επιπυραγός

    Απάντηση
    • φραγκης δακτυλιδης 7 Αυγούστου 2017 at 03:00
       

      σας ευχαριστω για τα καλα σας λογια κυριε παπαγεωργιου.ψυχοντας τα θερμα αερια ο χωρος γεμιζει με ατμο και με αυτο καταφερνουμε να μειωθει η ακτινοβολια τησ φωτιας καιι με την εμμεση τεχνικη καταφερνουμε να σβυσουμε και να φτασουμε στην εστια τησ φωτιας. πολλες φορες συμπεριφερετε πολυ αλλοκοτα ο ατμος και ολο το μειγμα απο καπνο κρυο και ατμους. θα χαρω να με παρετε τηλ 6977830119 να μιλησουμε και νας σασ πω αρκετα πανω σε αυτο μια και συνεργαζομιαι me th marine training and safety consultants στην εξιδικευμενη εκπαιδευση στισ πυρκαγιεσ πλοιων. εχω πολλα να σ πω απο τισ φωτιεςς που βαζουμε και που μπαινουμε μεσα σε κλειστουσ χωρουσ πλοιων και εκπαιδευουμε τουσ ναυτικους. θα χαρω να μιλησουμε κυρις παπαγεωργιου

      Απάντηση
  2. φραγκης δακτυλιδης 6 Αυγούστου 2017 at 20:35
     

    κυριε παπαγεωργιου σας ευχαριστω για τα καλα σας λογια.με την ψυξη των θερμων αεριων καταφερνεις επισης να προσβαλεις την εστια της φωτιας με εμμεσε τροπο οταν δεν μπορει να την βρεις που ειναι μεσα στο χωρο και ιδιαιτερα μεσα σε διαμερισματα αλλα και σε κλειστους χωρους πλοιων οπου δυσκολα μπορει να φτασεις στην εστια τησ φωτιας.σαν συνεργατης στην εταιρια marine training and safety consultants και εκπαιδευοντας πληρωματα πλοιων σε πυρκαγιες εχω δει αρκετα ραγματα στην πραξη καθε φορα που δειχνω πως να γινεται η κατασβεση. ψυχοντας τα αερια ο ατμος καλυπτει ολο τον κλειστο χωρο και eidikotera μεσα στα πλοια η κατασβεση συμπεριφερεται διαφορετικα σε σχεση με τα διαμερισματα.θα χαρω πολυ να μιλησουμε τηλεφωνικα κυριε παπαγεωργιου το τηλ μου ειναι 6977830119. θα χαρω να σασ πω το τι αντιμετωπιζω καθε φορα στο εκπαιδευτοικο κεντρο με τισ πραγματικεσ φωτιες μεσα στουσ κλειστουσ χωρους

    Απάντηση

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *