Способ тушения пожара

Предлагаемое изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров. Задачей, решаемой в данном изобретении, является повышение эффективности способа тушения пожара, сокращение сроков тушения, а также повышение универсальности способа, то есть возможность использования различных специализированных устройств для тушения пожара. С этой целью предлагается тушить пожары с помощью наноразмерных форм огнетушащих веществ, получаемых в результате физико-химических реакций, протекающих под воздействием высокой температуры в распыляемых над очагом пожара огнетушащих веществах. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров.

Все огнетушащие вещества (ОТВ), применяемые для тушения лесных и торфяных пожаров, можно подразделить на пять категорий: растворы, эмульсии, пены, суспензии и твердые вещества. Каждую из этих категорий можно разделить еще на несколько подгрупп, отличающихся между собой по физико-химическим свойствам и механизмам тушения.

Предлагаемое авторами огнетушащее вещество относится к категории растворов. Известны растворы на основе воды с добавками различного назначения для тушения пожаров.

Например, в патенте РФ №2209645 описан огнегасящий состав, который содержит галоидоуглеводород - бромистый этил, стабилизаторы - талловый пек и гидроксид аммония при следующем соотношении компонентов: бромистый этил 10-20 мас.%, талловый пек 0,1-0,2 мас.%, гидроксид аммония 0,45-1,0 мас.%, вода - остальное.

Недостатком данного состава является малая огнетушащая емкость и небольшая эффективность.

В патенте РФ №2310421 описан способ тушения пожара путем подачи в очаг пожара насыщенной углекислым газом воды. Воду насыщают до массовой концентрации газа 2-6%, после чего газожидкостную смесь замораживают до температуры -15-20°C, формируя брикеты массой 4-12 кг, которыми накрывают очаг пожара. Данный способ очень сложен в применении и недостаточно эффективен.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ тушения пожара с помощью огнетушащего раствора по патенту РФ №2262367.

Известный раствор содержит молотую глину, молотый асбест, хлорид натрия и воду. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает получение эффективного, недорогого и удобного при эксплуатации водного состава. Недостатками известного состава являются:

- недостаточная эффективность;

- невозможность получения готового ОТВ в воздухе;

- возможность подачи только путем сброса (слива);

- неспособность подавить тлеющие очаги горения лесной подстилки и, тем более, торфяных массивов;

- в силу фракционного состава и структуры ОТВ невозможность применения в ранцевых установках пожаротушения.

Задачей, решаемой в данном изобретении, является повышение эффективности способа тушения пожара, сокращение сроков тушения, а также повышение универсальности способа, то есть возможность использования различных специализированных устройств для тушения пожара.

С целью решения поставленных задач предлагается тушить пожары с помощью наноразмерных форм огнетушащих веществ, получаемых в результате сложных физико-химических реакций взаимодействия влаги воздуха и огнетушащих веществ, протекающих под воздействием высокой температуры в распыляемых над очагом пожара огнетушащих веществах.

Дополнительными отличиями предлагаемого нами способа тушения являются то, что:

- в качестве огнетушащих веществ предлагается использовать растворы (смесь) хлорсиланов;

- в качестве хлорсиланов предлагается использовать тетрахлорид кремния;

- огнетушащая концентрация тетрахлорида кремния в объеме зоны тушения составляет 300-700 мг/м3;

- огнетушащая концентрация тетрахлорида кремния в объеме зоны тушения составляет 400-500 мг/м3;

- огнетушащее вещество распыляется над очагом горения авиатехникой;

- огнетушащее вещество сбрасывается (сливается) над очагом горения авиатехникой;

- огнетушащее вещество распыляется с помощью носимых ранцевых установок пожаротушения.

Применение хлорсиланов позволяет достигнуть эффект тушения сразу по нескольким направлениям, при этом будут реализованы практически все известные способы тушения.

В настоящее время существует четыре основных способа прекращения горения на пожаре, а именно охлаждение, разбавление, изоляция и ингибирование (химическое торможение реакций окисления).

Благодаря своим физико-химическим свойствам хлорсиланы, прежде всего тетрахлорсилан, обладают массой, превышающей более чем в пять раз массу воздуха. При распылении они способны образовывать облако, стремящееся вниз, в котором уже будут происходить сложные физико-химические процессы, а именно процессы гидролиза, в результате которых образуется смесь продуктов реакции и сконденсированной влаги воздуха. В состав смеси, образующейся в процессе распыления, входят: мощный ингибитор процессов горения - хлороводород, высокоплотная наноразмерная смесь оксидов кремния, при этом между частицами образуются критически малые расстояния, в результате чего блокируется цепная реакция горения.

Протекающие при распылении хлорсилана процессы, прежде всего процесс гидролиза, проходят по схеме, аналогичной схеме гидролиза алкилхлорсиланов и эфиров ортокремневой кислоты. Реакция взаимодействия тетрахлорсилана с водой схематически может быть записана следующим образом:

n H2O+SiCl4=[Si(OH)4]*nH2O+НСl

При этом необходимо помнить, что вода, учавствующая в реакции, это влага воздуха, и выделяющаяся в процессе горения лесных и торфяных массивов физически и химически связанная вода, и вода, являющаяся продуктом термической деструкции (продуктов горения) данных материалов. Также не исключается образование силановых соединений, обладающих огнетушащим эффектом в процессе тушения данным раствором, а именно имеются данные, что при действии на SiCl4 влажного воздуха, будут осаждаться наноразмерные соединения, например SiCl3OH, Si2OCl6, Si2OCl5OH.

На поверхности горючих веществ (материалов) и/или частиц образуется защитный слой, препятствующий образованию выхода продуктов термодеструкции. Образующаяся в процессе распыления коллоидная система, достигающая поверхности земли, выполняет роль огнетушащего вещества по вышеописанному механизму, при этом также происходит проникновение ОТВ в толщу торфяного массива и тем самым реализуется механизм подавления процессов гетерогенного горения.

Для определения огнетушащей эффективности авторами были проведены эксперименты как по тушению модельных очагов пожара класса А, так и искусственно созданного смешанного лесного массива, при этом также имитировалась лесная подстилка, в том числе и торфяной слой. Торфяной слой имитировался применением натурального торфа естественной влажности. Тушение осуществлялось двумя способами, а именно компактными и тонкораспыленными струями. Во всех случаях при тушении хлорсиланами наблюдалось полное прекращение (подавление) всех видов процессов горения, а именно пламенных и беспламенных (тление). Прекращение процессов гетерогенного горения (тления) лесной подстилки в 90% наблюдалось при применении ОКС и в 50% при применении структурированной воды. В случаях с подавлением тлеющих очагов горения при использовании в качестве ОТВ воды эффект тушения достигался, в основном, за счет выгорания горючей массы. Это объясняется тем, что вода практически не смачивает лесную подстилку и торф, именно поэтому применяют при использовании воды в качестве основного ОТВ другие технологии тушения, основанные на повышении уровня влажности до критических значений, при которых полностью исключаются возникновение тлеющих очагов горения.

Обобщенные результаты по массе израсходованных на тушение огнетушащих веществ и времени тушения представлены в таблице 1 и таблице 2.

Сводная таблица результатов экспериментов.

Таблица 1
Масса вещества, израсходованного на тушение модельного очага
Огнетушащее Способ подачи ОТВ
вещество (ОТВ) Компактная струя Распыленная струя
Вода Масса вещества, израсходованного
на тушение модельного очага
m=340±10 г m=256±8 г
ОКС m=210±9 г m=160±11,1 г
Структурированная вода m=280±20 г m=237±10,1 г
Тетрахлорсилан m=30±7 г m=20,5±3,25 г

Полученные авторами данные по определению необходимой и достаточной массы ОТВ показали при малом расходе высокую огнетушащую эффективность хлорсиланов по сравнению с другими ОТВ. После хлорсиланов наибольшим огнетушащим эффектом обладает ОКС (водные растворы, содержащие специальные минеральные добавки, при этом общая кислотность среды колеблется в пределах 8-10), далее структурированная вода (воду обрабатывали переменным высокочастотным модулированным сигналом, при этом способе обработки происходит изменение кислотности сред рН около 8, незначительно меняется вязкость и улучшается смачиваемость).

Таблица 2
Время тушения модельного очага
Огнетушащее Способ подачи ОТВ
вещество (ОТВ) Компактная струя Распыленная струя
Вода Время тушения модельного очага t=100,8±12 с t=76,8±5,5 с
ОКС t=75,8±5,8 с t=66,8±8,9 с
Структурированная t=75,5±7 c t=70±5,2 с
вода
Тетрахлорсилан t=40,3±5 с t=25,7±7,5 c

Полученные нами данные (см. табл. 2) по определению времени тушения также показали высокую эффективность хлорсиланов, так, например, при их использовании время тушения почти в 2-3 меньше, чем другими видами ОТВ.

Таким образом, при тушении лесных и торфяных пожаров реализуются:

- охлаждение зоны горения за счет интенсивного испарения огнетушащего вещества;

- разбавление продуктов горения и вытеснение кислорода воздуха из зоны горения в процессе диспергирования ОТВ, его испарения и за счет образующихся продуктов реакции и влаги воздуха и т.д.;

- ингибирование протекающих окислительно-восстановительных реакций горения за счет образования в процессе химической реакции хлороводорода;

- изоляция и ингибирование при образовании, в ходе протекающих химических реакций, наноразмерньгх частиц оксида кремния.

С данным способом пожаротушения лесов и торфяных массивов сложно провести аналогию, поскольку применяемые способы тушения, в основном, предназначены только для создания заградительных (опорных) полос. Некоторые из них, в основном, водные растворы поверхностно-активных веществ, применяются также и для тушения, при этом ОТВ готовится в процессе полета и при сбросе оказывает огнетушащее действие, аналогичное чистой воде. Предлагается способ тушения, при котором реализуется комплекс длительных огнетушащих эффектов, работающих как на поверхности горючих материалов, так и в объеме.

Таким образом, достоинствами предлагаемого способа являются:

- сокращение времени, необходимого на локализацию пожара и его последующую ликвидацию, в том числе и при наличии скрытых очагов тлеющего горения;

- высокая огнетушащая эффективность;

- не требуется каких-либо технологических операций по приведению его в рабочее состояние, поскольку он сам является готовым раствором, состоящим на более чем 90% из тетрахлорсилана;

- не имеет ограничений по способу подачи, т.е. предлагаемый состав можно распылять с воздуха, сбрасывать (сливать) из специализированных устройств слива авиатехники (вертолеты и самолеты). С учетом того что оперативный личный состав, непосредственно участвующий в тушении пожара или возгорания, имеет спецодежду и средства защиты органов дыхания, предлагаемый нами состав можно применять в установках носимого (ранцевого) типа;

- в отличие практически от всех видов применяемых различного рода огнетушащих составов и веществ, предназначенных для тушения лесных и торфяных пожаров, применение данного способа тушения не наносит экологического вреда, поскольку конечным продуктом является песок SiO2.

1. Способ тушения пожара, включающий воздействие на очаг пожара огнетушащими веществами, отличающийся тем, что в качестве огнетушащих веществ используют растворы (смеси) хлорсиланов, которые распыляют или сливают над очагом пожара.

2. Способ тушения пожара по п.1, отличающийся тем, что в качестве хлорсиланов используют тетрахлорид кремния.

3. Способ тушения пожара по п.2, отличающийся тем, что огнетушащая концентрация тетрахлорида кремния в объеме зоны тушения составляет 300-700 мг/м3.

4. Способ тушения пожара по п.3, отличающийся тем, что огнетушащая концентрация тетрахлорида кремния в объеме зоны тушения составляет 400-500 мг/м3.

5. Способ тушения пожара по п.п.1-4, отличающийся тем, что огнетушащие вещества распыляют над очагом горения авиатехникой.

6. Способ тушения пожара по п.п.1-4, отличающийся тем, что огнетушащие вещества сбрасывают (сливают) над очагом горения авиатехникой.

7. Способ тушения пожара по п.п.1-4, отличающийся тем, что огнетушащие вещества распыляют с помощью носимых ранцевых установок пожаротушения.



 

Похожие патенты:

Способ управления детонацией смесей оксида углерода и водорода с воздухом включает смешивание указанных компонентов в присутствии пропилена или изобутилена в качестве ингибитора, выдержку исследуемой смеси до полного перемешивания ее составляющих компонентов, подачу смеси в откачанный до давления 100 Па реактор и секцию инициирования до давления 85 до 90 кПа, заполнение секции инициирования стехиометрической кислородо-водородной гремучей смесью до достижения общего давления в реакторе и в секции инициирования 100 кПа, инициирование детонации в гремучей смеси с последующей регистрацией детонации в исследуемой горючей смеси, при следующем соотношении ее компонентов, в об.%: оксид углерода 10,0-33,0; водород 1,0-22,0; пропилен или изобутилен не менее 2,0; воздух до 100.

Изобретение относится к области пожаротушения, в частности к пенообразующим составам для тушения пожаров классов А и Б, и может найти свое применение при тушении пожаров на транспорте, на предприятиях различных отраслей промышленности.

Изобретение относится к фторированным соединениям, способу их получения, огнетушащим композициям, включающим фторированные соединения, и способам тушения, контролирования или предотвращения пожаров с помощью таких композиций.

Изобретение относится к области получения огнетушащих порошков, а именно к способу получения многоцелевого огнетушащего порошка для тушения пожаров класса A, B, C и E.
Изобретение относится к огнетушащей аэрозольной композиции, предназначенной для тушения огня в пространстве, где находятся точные электроприборы. .
Изобретение относится к области объемного пожаротушения, в частности к разработке аэрозольобразующих огнетушащих составов (АОС) и к средствам объемного пожаротушения, предназначенным для локализации и тушения пожаров.
Изобретение относится к области объемного пожаротушения, в частности к средствам объемного пожаротушения, предназначенным для локализации и тушения пожаров. .

Изобретение относится к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех видов пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к аэрозолеобразующему составу для тушения пожаров. Состав включает перхлорат натрия, перхлорат калия и порошок магния при следующем содержании компонентов, мас.%: перхлорат натрия - 35,0-42,0; перхлорат калия - 48,0-55,0; порошок магния - 8.0-10.0. Изобретение позволяет получить аэрозоль, безопасный для человека и обладающий высокой огнетушащей способностью. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения прежде всего пожаров класса А (твердые горючие вещества и материалы), а также лесных и торфяных пожаров. Огнетушащий раствор готовится на основе буферного раствора, содержащего соли борной и/или фосфорной кислоты, а также карбонаты кальция и/или магния. Изобретение обеспечивает повышение огнетушащей эффективности. 2 н. з.,и 6 з. п. ф-лы.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на одиночный кабель, пучок кабелей или кабельные линии при строительстве различных зданий и сооружений для обеспечения нераспространения пламени по поверхности кабеля. Огнезащитная композиция включает, в масс.%: меламин - 10,5-25, полифосфат аммония - 10-30, титана двуокись - 0,5-7, пентаэритрит - 10-17, дисперсию сополимера винилацетэтилена - 10-50, пластификатор - 0,5-5, этиленгликоль - 0,5-5 для снижения минимальной температуры пленкообразования, пеногаситель на основе парафина - 0,1-1, гидроксиэтилцеллюлозу - 0,1-0,8 в качестве структурообразующего агента и реологической добавки и воду - остальное. Покрытие на основе полученной огнезащитной композиции не требует снижения токовых нагрузок, не растрескивается и не ухудшает адгезии к поверхности в процессе эксплуатации. Изобретение может использоваться в жилых и промышленных зданиях, машиностроении, на объектах энергетики и атомных электростанциях.
Изобретение относится к способам получения огнетушащих порошковых составов для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, в различных отраслях народного хозяйства и в быту. Способ получения огнетушащего порошкового состава включает раздельное измельчение фосфата аммония в присутствии диоксида кремния и полиорганогидридсилоксана при массовом соотношении 90-97, 2,5-5, 0,5-5% и сульфата аммония с последующим их смешением. После стадии измельчения фосфат аммония с размером фракции менее 50 мкм смешивают с добавкой высококонденсированного полифосфата аммония в количестве 1-5% с размером частиц, не превышающим 50 мкм, и сульфатом аммония с размером фракции 50-200 мкм. Измельчение обоих компонентов осуществляют в мельнице с ударно-сдвиговым характером нагружения, при котором количество подведенной энергии к фосфату аммония составляет 105-263 Дж/г, а к сульфату аммония - 13-26 Дж/г. Изобретение обеспечивает способ получения огнетушащего порошка многоцелевого назначения с повышенной огнетушащей способностью, высокими показателями кажущейся насыпной плотности и гидрофобности, а именно способностью к водоотталкиванию. Способ получения позволяет снизить энергозатраты на стадии измельчения компонентов порошка и получить продукт с определенным фракционным составом носителя и тушащей фракции. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу пожаротушения с использованием порошкового огнегасящего агента. Способ заключается в подаче в очаг пожара огнетушащего порошка, представляющего собой микрокапсулы, заполненные нанопорошком огнегасящего вещества, в обычных условиях изолированным от внешней среды. Оболочка микрокапсул выполнена термически разрушаемой. Изобретение обеспечивает повышение огнетушащей эффективности использования термоактивирующихся огнетушащих средств за счет применения в микрокапсулах огнетушащего вещества в виде нанопорошка. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к пенообразующим составам для тушения пожаров классов А и В, предназначенным для получения пены с использованием питьевой, жесткой и морской воды в концентрации 1% (об.). Пенообразующий состав содержит натриевые соли алкилсульфатов первичных высших жирных спиртов фракции C8-C10 и кокоамидопропилгидроксисультон, взятые в массовом соотношении 100:(20÷23), этилцеллозольв и воду. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости пены. 1 табл., 11 пр.

Изобретение относится к композиционным средствам пожаротушения, в частности к порошкообразным микрокапсулированным огнегасящим средствам, огнегасящим материалам и покрытиям, содержащим огнегасящий агент в форме микрокапсул, предназначенным для тушения без участия человека пожаров классов А, В, С и Е в труднодоступных пожароопасных местах, таких как кабельканалы, фальшполы, межпотолочные пространства и другие закрытые локальные объемы, а также для защиты емкостей и тары, предназначенных для хранения и перевозки пожароопасных продуктов и других пожароопасных объектов. Микрокапсулированный огнегасящий агент содержит микрокапсулу, состоящую из сферической полимерной оболочки и ядра из огнетушащей жидкости, при этом оболочка содержит дополнительный наружный слой, который обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия. Дополнительное покрытие наносится на окончательной стадии формирования микрокапсулы путем окраски оболочки в черный цвет. Предложение обеспечивает повышение эффективности работы огнегасящего агента за счет повышения поглощающей способности дополнительного наружного слоя оболочки микрокапсулы. Огнегасящий агент эффективен, удобен в эксплуатации и хранении, обладает хорошей совместимостью, т.е. легко смешивается со смолами, жидкими каучуками и другими отверждаемыми полимерными матрицами с целью получения огнегасящих композиционных материалов, и может быть применен, например, в форме паст, пластин, пленок, изделий, а также красок, тканей и других изделий. 5 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к огнетушащим порошковым составам, которые могут быть использованы для тушения всех пожаров в химической, нефтехимической, угольной, деревообрабатывающей и в других областях. Огнетушащий порошковый состав включает целевую добавку для текучести, полиметилгидросилоксан в качестве гидрофобизирующей органической жидкости и основной компонент на основе аммофоса и сульфата аммония. При этом в качестве целевой добавки состав содержит минеральный порошок МП-1, а основной компонент дополнительно содержит карбамид при определенном соотношении компонентов. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение огнетушащей способности порошка. 1 табл.

Изобретение относится к огнетушащим составам на основе воды или воды с пенообразователем общего назначения. В составе содержится аммиак в растворенном виде в количестве от 20 до 35 мас.%, используемых для пожаротушения горючих кремнийорганических жидкостей (мономеров) с одновременной нейтрализацией выделяющихся в процессе тушения паров соляной кислоты. Изобретение обеспечивает состав, который практически предотвращает негативные последствия для людей и окружающей среды и позволяет улучшить условия утилизации продуктов горения.

Изобретение относится к области создания огнетушащих порошков, которые используются для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого состава, заключается в повышении огнетушащей и газогенерирующей способности огнетушащего порошка, улучшении его эксплуатационных характеристик, а также в снижении вероятности повторного самовоспламенения после применения заявляемого огнетушащего порошка. Поставленная задача решается тем, что заявляемый огнетушащий порошок включает следующие компоненты: соли аммония - 10-70%, соли калия - 10-50%, производные карбамида или гуанидина - 5-30%, при этом порошок обладает газогенерирующей способностью не менее 200 л/кг при нагреве до температур 250°С, а частицы порошка покрыты полимерной газо- и влагонепроницаемой оболочкой. Также огнетушащий порошок может включать в себя каталитическую добавку в количестве 2-3 мас. %, в качестве которой используют соединения железа, меди, никеля, хрома, такие как фталлоцианин меди, оксид хрома III, оксид железа III, хлорид никеля. 6 з.п. ф-лы, 3 табл.

Предлагаемое изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для тушения пожаров класса А, а также лесных и торфяных пожаров. Задачей, решаемой в данном изобретении, является повышение эффективности способа тушения пожара, сокращение сроков тушения, а также повышение универсальности способа, то есть возможность использования различных специализированных устройств для тушения пожара. С этой целью предлагается тушить пожары с помощью наноразмерных форм огнетушащих веществ, получаемых в результате физико-химических реакций, протекающих под воздействием высокой температуры в распыляемых над очагом пожара огнетушащих веществах. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх