Fire Security Technical Τα Halons και οι επιπτώσεις το στρώμα του όζοντος

Στις κοινές καύσεις, το απαιτούμενο οξυγόνο προέρχεται από την ατμόσφαιρα. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις που η πυρκαγιά ξεκινάει σε περιβάλλον πλούσιο σε οξυγόνο, η πυρκαγιά είναι πολύ πιο έντονη. Αυτό οφείλεται στους εξής λόγους:

Ορισμένες ουσίες περιέχουν στο μόριο τους ποσότητα οξυγόνου αρκετή για να συντηρήσει την καύση, χωρίς την ανάγκη οξυγόνου από την ατμόσφαιρα. Οι πιο γνωστές από αυτές είναι οι εκρηκτικές ουσίες και η κυτταρίνη.

Είναι κοινώς γνωστό ότι το μεγαλύτερο μέρος των καύσιμων ουσιών διατηρούνται στην ατμόσφαιρα χωρίς να εμφανισθεί το φαινόμενο της καύσης. Αν θερμάνουμε σταδιακά την μάζα των καυσίμων, μετά από κάποια συγκεκριμένη θερμοκρασία αρχίζει το φαινόμενο της ταχείας καύσης. Αυτή η θερμοκρασία, στην οποία η καύση συντηρείται ανεξάρτητα από την μείωση της εξωτερικής θερμοκρασίας, ονομάζεται θερμοκρασία ανάφλεξης ή θερμοκρασία αυτανάφλεξης.

Μπορούμε να πούμε ότι οι βασικές προϋποθέσεις για την εκδήλωση μιας πυρκαγιάς είναι:

1. Η παρουσία καυσίμων ουσιών

2. Η παρουσία οξυγόνου

3. Μια ελάχιστη θερμοκρασία που αντιστοιχεί στην θερμοκρασία ανάφλεξης.

Θα δούμε στη συνέχεια ότι αυτές οι συνθήκες απαιτούν περαιτέρω διευκρίνιση, όταν πρόκειται για καύση ή πυρκαγιά υγρών και εύφλεκτων αερίων.

Αν έστω και μια από τις προαναφερθείσες συνθήκες δεν πληρείται, η φωτιά σβήνει. Yπάρχουν λοιπόν τρεις αιτίες που μπορούν να καθορίσουν την εκδήλωση πυρκαγιάς: Η εξάτμιση των καυσίμων ουσιών, η απουσία του οξυγόνου και η πτώση της θερμοκρασίας της μάζας των καυσίμων σε μια θερμοκρασία χαμηλότερη από αυτήν της ανάφλεξης. Έτσι λοιπόν προκύπτουν τρεις θεμελιώδεις μεθοδολογίες για την πρόληψη ή την κατάσβεση της μιας πυρκαγιάς:

Η απομάκρυνση των καυσίμων ουσιών. Πράγματι, η κατάσβεση μιας πυρκαγιάς είναι δυνατή α) με την απομάκρυνση των καυσίμων ουσιών από την εστία φωτιάς, β) με την απομόνωση ενός αγωγού υγρών με μια βαλβίδα, γ) με τη μεταφορά ενός υγρού από μια φλεγόμενη δεξαμενή σε μια άλλη μακριά από την εστία φωτιάς και δ) με τη δημιουργία αντιπυρικών ζωνών σε πυρκαγιές δασών κλπ.

Την αραίωση, δηλαδή την διάσπαση των καυσίμων από το οξυγόνο της ατμόσφαιρας. Αραίωση του οξυγόνου γίνεται επίσης όταν το ποσοστό οξυγόνου στην ατμόσφαιρα μειώνεται όπως θα δούμε καλύτερα στη συνέχεια.

Η ψύξη της μάζας των καυσίμων, που γίνεται με τη χρήση διαφόρων ουσιών, οι οποίες δρουν μειώνοντας την θερμοκρασία των καυσίμων κάτω από τη θερμοκρασία ανάφλεξης.

Η κατάσβεση σήμερα γίνεται επίσης και με την χρήση σύγχρονων μεθόδων όπως οι δυο τελευταίες που περιγράψαμε, οι οποίες είναι και οι πιο αποτελεσματικές.

Κάποιοι μιλούν για κατάσβεση με μηχανική δράση, όπως π.χ. το σβήσιμο ενός αναμμένου αποτσίγαρου ή ενός πυρακτωμένου δαυλού με ένα παπούτσι. Πρόκειται για μια ενέργεια απόπνιξης και ψύξης, η οποία πραγματοποιείται με μια μηχανική πράξη που συνίσταται στην κονιορτοποίηση του καύσιμου υλικού, το οποίο έρχεται σε επαφή με την μεγάλη επιφάνεια της σόλας του παπουτσιού και του εδάφους, ψύχεται, και ως εκ τούτου, η θερμοκρασία του πέφτει κάτω από το όριο της ανάφλεξης.

Μια άλλη μηχανική ενέργεια είναι ο διαμερισμός, που προκαλείται με την εκτόξευση νερού σε φλεγόμενο υλικό επιτυγχάνοντας έτσι την ταχύτερη ψύξη των καυσίμων ουσιών.

Πέραν των τριών μεθόδων κατάσβεσης που μόλις περιγράψαμε, υπάρχει μια τέταρτη, που χρησιμοποιείται μόνο σε πυρκαγιές ατμών και εύφλεκτων αερίων και ονομάζεται χημική αναστολή της φλόγας. Για τη μέθοδο αυτή θα σας μιλήσουμε παρακάτω.

Για να κατασβήσουμε μια πυρκαγιά πρέπει να αφαιρέσουμε από το τρίγωνο της φωτιάς την καύσιμη ουσία ή το οξυγόνο.

Το halon προσθέτει μια τέταρτη διάσταση στην διαδικασία, αφού επεμβαίνει διακόπτοντας την εξέλιξη της χημικής αλυσιδωτής αντίδρασης παρεμπο-δίζοντας την συνύπαρξη των τριών προϋποθέσεων που αναφέραμε πιο πάνω.

Πόσο επικίνδυνο είναι το halon;

Η ιδιότητα που έχει μια ουσία να καταστρέφει το όζον εξαρτάται από πολλούς παράγοντες και κυρίως από το χλώριο και το βρώμιο, που περιέχονται στα halons. Οι επιστήμονες στην προσπάθεια τους να κάνουν συγκρίσεις μεταξύ των διαφόρων συστατικών, εισήγαγαν μια κλίμακα μέτρησης που ονόμασαν ODP = Ozon Depletion Potential ( δηλαδή ικανότητα καταστροφής του όζοντος).

Στην κλίμακα αυτή, οι κοινές καταψύξεις των ψυγείων μας και τα συστήματα κλιματισμού κατατάσσονται στην βαθμίδα 1. Το halon 1301 κατατάχθηκε μεταξύ της 10ης και 16ης βαθμίδας, πράγμα που σημαίνει ότι διαθέτει 10-16 φορές μεγαλύτερη ικανότητα καταστροφής του όζοντος από τους κοινούς χλωροφθοράνθρακες που χρησιμοποιούνται στα συστήματα ψύξης.

Σε διεθνές επίπεδο, το halon χρησιμοποιείται πολύ λιγότερο από τους χλωροφθοράνθρακες ενώ σύμφωνα με τις εκτιμήσεις, το halon ευθύνεται για το 20% της καταστροφής του στρώματος του όζοντος.

Από πότε το halon χρησιμοποιείται για την κατάσβεση πυρκαγιών;

Το τετραχλωρίδιο του άνθρακα (halon 104) πρωτοχρησιμοποιήθηκε πριν από το 1900, άσχετα αν τα παράγωγα υποπροϊόντα του είχαν αποδειχτεί θανατηφόρα. Εξαιτίας λοιπόν του μεγάλου αριθμού θανάτων που προκλήθηκαν από την χρήση του, άρχισαν οι έρευνες για την εξεύρεση μιας νέας ουσίας ακίνδυνης για τον άνθρωπο.

Κατά τη διάρκεια των ερευνών, δοκιμάστηκαν πειραματικά πολλές ουσίες αλλά μόνο το 1947, στο πλαίσιο μιας έρευνας που διεξάχθηκε από το Purdue Research Foundation σε συνεργασία με τον Αμερικανικό Στρατό, ανακαλύφθηκαν δυο νέες ουσίες χαμηλής τοξικότητας, το halon 1211 και το halon 1301. Αυτές οι ουσίες, αν χρησιμοποιηθούν σωστά, αποτελούν τα καλύτερα μέσα κατάσβεσης μιας πυρκαγιάς.

Ποια είναι η επίδραση του halon στο περιβάλλον;

Από τη στιγμή που οι επιδράσεις του halon στο περιβάλλον έγιναν γνωστές, οι καταναλωτές και ειδικοί του τμήματος Πυροσβεστικής έχουν ξεκίνησαν μια συνεργασία προκειμένου να περιορίσουν την χρήση και την εκπομπή του halon στην ατμόσφαιρα.

Αποδείχτηκε μάλιστα ότι οι δοκιμές των πυροσβεστήρων και των συστημάτων κατάσβεσης είναι οι κύριες αιτίες της εκπομπής του halon στην ατμόσφαιρα.