История создания огнетушителя

Размещено на http://allbest.ru

Министерство Образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Красноярский государственный педагогический университет Им. В.П.Астафьева

Кафедра: Физиологии человека и методики обучения биологии

Реферат

История создания огнетушителя

Выполнил: студент

Факультета биологии, географии и химии

Сущенко Данил

Проверила: Леготина Л.Л.

Доцент кафедры ФЧ и МОБ

Красноярск 2015

Содержание

Введение

1. История создания огнетушителя

1.1 XVIII век - первые попытки создания огнетушителя

1.2 XIX век - изменения в конструкции и используемых веществах для тушения пожара

1.3 XX век -

1.4 Огнетушители XXI века

2. Классификация огнетушителей

3. Строение огнетушителя

Выводы

Введение

Цель работы - изучить историю создания и современное использование средств защиты-огнетушителя.

Задачи:

1. Выделить исторические этапы создания огнетушителя;

2. Дать классификацию огнетушителя;

3. Познакомиться со строением огнетушителя.

4. Сделать выводы об основных этапах создания огнетушителя.

1. История создания огнетушителя

1.1 XVIII век - первые попытки создания огнетушителя

Первое огнетушащее устройство было изобретено Захарией Грейлом, около 1715 года в Германии. Оно представляло собой деревянную бочку, заполненную 20 литрами воды, оснащенную небольшим количеством пороха и запалом. В случае пожара запал поджигался, а бочку бросали в очаг, где она взрывалась и тушила возгорание. В Англии подобное устройство было изготовлено химиком Амброузом Годфри в 1723 году. В качестве улучшения конструкции, в 1770 году, в воду добавлялись квасцы.

1.2 XIX век - изменения в конструкции и используемых веществах для тушения пожара

В 1813 году, английский капитан Джордж Мэнби изобрел огнетушитель в том виде, в котором мы с ним знакомы в настоящее время. Устройство перевозилось на тележке и состояло из медного сосуда, содержащего 13 литров поташа (ПОТАмШ (нем. Pottasche, от Pott -- «горшок» и Asche -- «зола») -- углекислый калий, калиевая соль угольной кислоты, белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде), химиката, используемого в пожаротушении с 18 века.

Жидкость находилась в сосуде под давлением сжатого воздуха и выпускалась при открытии крана. Огнетушитель был наиболее известным в ряду изобретений Мэнби, который включал в себя также устройство для спасения людей, выпрыгивающих из горящего здания при пожаре.

В 1850 году Хайнрихом Готлибом Кюном в Германии был представлен еще один химический огнетушитель, небольшая коробка, заполненная серой, селитрой и углем, с небольшим пороховым зарядом. Заряд приводился в действие с помощью запала, коробка бросалась в очаг, после чего выделяемые газы тушили огонь.

«Уничтожитель огня» (Fire Annihilator) был запатентован в 1844 году англичанином Уильямом Генри Филипсом. Будучи в Италии, Филипс стал свидетелем нескольких вулканических извержений, что подтолкнуло его на мысль о тушение огня с помощью водяного пара в смеси с другими газами.

Конструкция «Аннигилятора» была довольно сложной, принцип действия которой основывался на смешении некоторых химикатов внутри сосуда, вследствии чего интенсивно выделялось тепло, превращавшее воду в пар.

Пар подавался через распылитель в верхней части огнетушителя. К сожалению, мистеру Филипсу не удалось доказать эффективность изобретенного устройства, два испытания в США прошли неудачно, а фабрика Филипса, по иронии судьбы была уничтожена пожаром. Люди оставалась более уверены в эффективности ведра воды, чем «уничтожителе огня».

Доктор Франсуа Карлье в 1866 году получил патент на огнетушитель «L'Extincteur», принцип действия которого базировался на применении кислоты. Устройство огнетушителя впервые в истории позволяло получить необходимое давления для выпуска огнетушащего вещества внутри самого сосуда.

Реакция между «винной кислотой» и карбонатом натрия (содой) производила большое количество углекислого газа (CO2), который и выталкивал содержимое огнетушителя. Устройство было улучшено и вновь запатентовано в 1872 году Уильямом Диком из Глазго, который заменил винную кислоту более дешевой в производстве серной.

В 1871 году в США Генри Харденом из Чикаго была запатентована «Граната Хардена № 1». Это была стеклянная бутылка, заполненная водяным раствором солей, предназначенная для бросания в очаг возгорания. Несмотря на то, что стеклянные огнетушащие гранаты имели очень ограниченное применение, их производство продолжалось до 50-х годов 20 века. С1877 годы гранаты Хардена производились также в Англии, компанией HardenStar, Lewisand Sinclair CompanyLtd. в Пекхэме. В скором времени производство было налажено на большом количестве заводов по всей Европе и США.

В 1884 году, инженер Шварц из Бохольта, Германия, разработал «Патентованный ручной огнетушитель», жестяную трубу прямоугольной формы и треугольного сечения. Труба была заполнена огнетушащим порошком, вероятно содой.

Содержимое огнетушителя следовало с силой высыпать в огонь. Вскоре огнетушители такой конструкции, в форме жестяных контейнеров и контейнеров-картриджей, было налажено по всему миру и продлилось до 1930-х годов. Ранние модели назывались «Firecide» (США) и «KylFire» (Англия).

В конце 19 века, инженер Карре в Париже запатентовал еще один кислотный огнетушитель на 4 литра под наименованием «Excelsior». Принцип работы остался прежним, однако были внесены некоторые улучшения.

При пожаре разбивалась стеклянная колба с серной кислотой, которая вступала в реакцию с водяным раствором соды в огнетушителе, вследствие чего, вода подавалась под давлением через насадок огнетушителя.

Модель Карре продавалась в нескольких странах Европы, в том числе в Германии. Братья Клеменс и Вильгельм Графф были привлечены в качестве представителей в регионах северной Германии. Вскоре они улучшили конструкцию огнетушителя и представили свою модель «Excelsior 1902». Эта модель впоследствии стала знаменитым огнетушителем компании Minimax.

На рубеже веков был запатентован стальной газовый углекислотный огнетушитель. Его конструкция легла в основу множества разработок, базировавшихся на этой технологии.

В первое время емкость со сжатым газом находилась снаружи баллона, примерами такой конструкции могут служить огнетушители Antignit, VeniVici или Fix из Берлина. Позднее, колба с газом была уменьшена и помещена внутрь самого огнетушителя. Несмотря на то, что колба со сжатым газом была более удобным способом для получения необходимого давления, кислотные огнетушители производились вплоть до 50-х годов 20 века.

1.3 XX век -

В первом десятилетии нового века сотни компаний производили огнетушители, основанные на применении воды в качестве огнетушащего вещества. Публичные демонстрации являлись успешным методом продвижения новых конструкций и моделей. Обычно на городской площади выстраивали деревянные конструкции, и зрители наблюдали за тушением пожара, если, конечно, огнетушитель срабатывал.

В 1906 году российский изобретатель Александр Лоран запатентовал способ получения воздушно-механической пены и основанный на этом принципе компактный огнетушитель.

Объем огнетушителя был разделен на две части, соединяемые через ударник. В случае пожара, ударник удалялся, огнетушитель переворачивался и две жидкости смешивались. Бикарбонат натрия и сульфат алюминия, при участии стабилизатора реакции производили огнетушащую пену. Объем пены многократно превосходил объем огнетушителя. К сожалению, патент российского изобретателя не нашел применения в России, и был позднее продан и использован немецкой компанией в модели Perkeo, первом пенном огнетушителе в Германии.

Технология пенного пожаротушения была улучшена в 1934 году компанией Concordia Electric AG, которая представила первый огнетушитель на основе компрессионной пены, который производил пены под давлением воздуха в 150 атмосфер. Вскоре многие компании, в том числе Minimax, начали применять технологию пенного пожаротушения, зарекомендовавшую себя с лучшей стороны в борьбе с топливными пожарами. На основе пенных огнетушителей начали производится стационарные установки пенного пожаротушения для применения в двигательных отсеках и других помещениях с использованием горючих жидкостей.

Огнетушители Perkeo также применялись для защиты больших объемов, таких как цистерны с горючим и топливные резервуары, для чего были выпущены плавающие огнетушащие устройства.

Устройство двухкомпонентного пенного огнетушителя оставалось неизменным в течение 40 лет и широко использовалось в Европе и США.

Исследования, проведенные в компании Minimax ы 1926 году, привели к изготовлению пеногенераторов, которые вскоре стали производится в больших объемах и устанавливались на пожарные автомобили, катера, а также использовались с пожарными рукавами.

В 1912 году вышла первая модель огнетушителя Pyrene, представлявшего собой ручной насос. Химическое вещество - тертахлорид углерода (сarbontetrachloride, CTC, формула CCl4) - оказалось очень эффективным средством для борьбы с топливными пожарами и тушения электроустановок под напряжением (огнетушащее вещество не проводит ток напряжением до 150 000 вольт). Единственным и наиболее важным недостатком было то, что при нагреве этот агент производил смертельно опасный для человека газ - фосген, который мог привести к смерти людей при применении огнетушителя в ограниченном пространстве. В Германии в 1923 году вышел закон, ограничивающий объем огнетушителей на тетрахлориде углерода до 2-х литров, чтобы снизить риск возникновения большого количества смертельного газа.

Компания Pyrene Mfg. Co была основана в 1907 году в Нью-Йорке и производила свои огнетушители и другие изделия вплоть до 1960-х годов. Компактный огнетушитель доказал свою эффективность, и вследствие роста количества автомобилей и топливных пожаров, компания заняла лидирующее положение на рынке огнетушителей на основе CTC.

Вскоре применение CTC освоили многие компании, помимо огнетушителей, он использовался в пожарных гранатах, чтобы улучшить их характеристики. Производители, такие как Red Comet, Autofyre и Pakar, продавали их вплоть до 50-х. Большинство огнетушителей на основе CTC были объемом 1 галлон (4,5 литра).

В 1938 году в Германии, компании Minimax, Hoechst и Junkers разработали менее опасный вариант огнетушащего вещества, хлорбромметан (chlorobromemethane, CB). Большинство огнетушителей после этого заправлялись новым агентом, вплоть до открытия хладона в 1960-х, инертного газа, безопасного для людей с отличными огнетушащими свойствами. В настоящее время применение хладонов также ограничено из-за их деструктивного влияния на озоновый слой земли.

Порошок, как огнетушащее вещество, уже использовался в 1850-х годах. Большинство конструкций основывались на применении бикарбоната натрия, помещенного жестяные емкости или картриджи. В 1912 году компания Total в Берлине получила патент на порошковый огнетушитель с использования углекислого газа в качестве вытеснителя. Газ хранился снаружи огнетушителя, в отдельной емкости, и эффективность тушения достигалась в основном благодаря ему. Лишь позднее огнетушащая способность порошков достигла приемлемого уровня.

Огнетушащие порошки стали наиболее часто используемым огнетушащим веществом. Конструкция огнетушителей менялась со временем, добавлялись насадки и распылители, улучшались качества порошка и способность его хранения в больших объемах. В 1955 году началось применение порошков. способных тушить возгорания класса А, таких как горящее дерево или другие твердые горючие материалы.

Компания AntifyreLtd из Миддлсекса, Англия, в 1930-х годах производила пожарный пистолет, заряжавшийся картриджами с огнетушащим порошком. Помимо порошка, в картридже присутствовал небольшой пороховой заряд, как в боевом патроне. При наведении на очаг, нажатии спускового крючка и выпуске порошка, огонь мог тушиться с расстояния. Компания предлагала бесплатную перезарядку, если патроны были использованы для тушения. Было выпущено несколько больших и малых моделей, поставлявшихся в комплекте с несколькими зарядами, в стальной коробке с настенным креплением.

Некоторые другие производители выпускали похожие устройства, в качестве агента иногда применяли CTC или CBF в стеклянной или металлической колбе. огнетушитель электроустановка пена пожар

CO2 (диоксид углерода или углекислый газ) довольно давно был признан как эффективное огнетушащее вещество. Немецкий ученый доктор Райдт запатентовал способ хранения жидкой углекислоты в стальных бутылях в 1882 году и вскоре, компания F. Heuser & Co из Гамбурга начала их производство. Примерно в то же самое время баллоны для CO2 начали производить по всему миру и вскоре, углекислотные огнетушители были включены в ассортимент продукции всех производителей. К 1940 году существовало несколько моделей, дизайн который остался практически неизменным до сегодняшнего дня.

Сжиженный углекислый газ хранится под большим давлением, в стальных, или, в случае небольшого объема, алюминиевых емкостях. В случае необходимости, газ может подаваться через клапан, гибкий рукав и деревянный или пластиковый наконечник. При переходе из жидкого состояния в газ, температура огнетушащего вещества составляет порядка -79°C, поэтому на выходных отверстиях огнетушителя может образоваться иней. При охлаждении горючего вещества и замещении кислорода инертным углекислым газом, происходит тушение возгорания.

В первое время углекислотные огнетушители были доступны в основном в исполнениях на 5, 6 или 8 килограмм. Позже, в 1930-х годах, начали производится огнетушителя большого объема, перевозимые на прицепах и даже на грузовиках.

Некоторые компании, как например, Minimax в Германии, начали специализироваться на стационарных установках газового пожаротушения для кораблей, поездов и производственных предприятий. Такие системы включали в себя большой объем сжиженного углекислого газа, датчики дыма или температуры и центральную систему управления. Кроме того, сеть трубопроводов с насадками для распределения газа по отсекам.

1.4 Огнетушители XXI века

Нас сегодняшний день современные огнетушители прошли длинный путь развития с момента их изобретения в 1715 году. Большинство компактных огнетушителей, производимых в настоящее время - порошковые, находящиеся под давлением или с картриджами CO2.

Конструкция их остается неизменной с 1950-х годов, но естественно, все компоненты улучшены для достижения большей надежности. Кроме того, современные огнетушащие порошки сертифицированы и применяются для тушения различных классов пожаров (горючих жидкостей, твердых материалов, электроустановок под напряжением), что не может сравниться с ситуацией 50-х годов.

Очень эффективный газ Хладон был запрещен к использованию в огнетушителях и стационарных установках пожаротушения почти во всем мире в 2003 году из-за его разрушительного воздействия на озоновый слой. В настоящее время реальной альтернативы ему пока не найдено, таким образом на рынке газовых огнетушителей преобладают огнетушители со сжиженным углекислым газом.

Все чаще используются огнетушители на основе воды, несмотря на их ограниченную эффективность (тушение только пожаров класса А - дерево и твердые горючие вещества, и бесполезность при тушении пожаров класса B и C - жидких и газообразных горючих веществ, -- а также электроустановок под напряжением).

В воду при этом добавляются дополнительные компоненты - смачиватели (например, AFFF), которые позволяют повысить, а иногда и удвоить эффективность огнетушителя при тушении огня. Недавние разработки водяных огнетушителей под большим давлением позволяют получить водяной туман из мельчайших капель воды. Расход при этом минимален, что позволяет снизить ущерб собственности, который может быть причинён водой при тушении.

В настоящее время существует и несколько типов пенных огнетушителей, применяемых для борьбы с пожарами классов A и B. Принцип работы большинства из них основан на применении концентрированной пены и картриджей с газом-вытеснителем.

2. Классификация огнетушителей

Огнетушитель - это устройство, предназначенное для тушения пожара за счет содержащегося в нем огнетушащего вещества. В качестве тушащего вещества может выступать вода, пена, порошок, инертные газы и т.д.

ь Стеклянные колбы - необходимо было открыть и вылить содержимое на огонь или же бросить в пламя.

ь Деревянные бочки - в бочке находилась вода с порохом. При зажигании бочку бросали в пожар, она взрывалась и вода покрывала пламя.

ь Огнетушительная коробка - была начинена смесью из селитры и серы. При возгорании эта смесь выделяла газ, который препятствовал распространению огня.

ь Огнетушительная граната - была изготовлена из тонкого стекла и мало была похожа на современную модель. Наполнялась растворами разных солей, препятствующих распространению огня.

Еще до появления огнетушителя изобретатели придумывали разные способы борьбы с пожарами. В XVII веке впервые для тушения начали применять стеклянные колбы с водой.

3. Строение огнетушителя

ь XVII век. Стеклянная колба, вода, шланг

ь XVIII век. Деревянная бочка, вода, черный порох, фитилек.

ь В 1846г. Огнетушительная коробка; Смесь селитры и серы.

ь В 1863 г. Гранаты из тонкого стекла, наполненные солями.

Вывод

Огнетушитель - переносное или передвижное устройство для тушения очагов возгорания за счет выпуска запасенного огнетушащего вещества. Ручной огнетушитель обычно представляет собой цилиндрический баллон красного цвета с соплом или трубкой.

При введении огнетушителя в действие из его сопла под большим давлением начинает выходить вещество, способное потушить огонь. Таким веществом может быть пена, вода, определенное химическое соединение в виде порошка, а также диоксид углерода, азот и другие химические инертные газы. Огнетушители в России должны находиться во всех производственных помещениях, а правила дорожного движения многих стран обязывают держать огнетушитель в каждом автомобиле.

Размещено на Allbest.ru