Способ тушения пожаров



Способ тушения пожаров
Способ тушения пожаров
Способ тушения пожаров

 


Владельцы патента RU 2557517:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам тушения пожаров при возгораниях на больших площадях, и может быть использовано для подавления и тушения крупных лесных пожаров, а также при ликвидации возгораний на промышленных и общественных объектах. Способ заключается в использовании тушащего состава, представляющего раствор обычной воды с графитовыми частицами с массовой долей в растворе от 0,5 до 0,9%. Используют графитовые частицы с размером не более 50 мкм, а тушащий состав подают в очаг пожара в виде монодисперсного распыленного потока с радиусом капель от 200 до 500 мкм. Технический результат: уменьшение количества используемого тушащего состава и сокращение времени ликвидации пожара. 3 табл.

 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам тушения пожаров при возгораниях на больших площадях, и может быть использовано для подавления и тушения крупных лесных пожаров, а также при ликвидации возгораний на промышленных и общественных объектах.

Известен способ тушения пожаров [RU 2396095 C1, МПК A62C 3/00 (2006.01), опубл. 10.08.2010] с помощью пламегасящего водного раствора соли калия, который подают в очаг горения в виде объемного аэрозольного потока с диапазоном размеров частиц 5-80 мкм с интенсивностью не менее 0,02 л/(м2с).

Недостатком данного способа является снижение интенсивности испарения тушащей жидкости в зоне пламени из-за содержания в ней солей-ингибиторов горения. Так как больше времени требуется для снижения температуры пламени до температур прекращения горения, то увеличивается расход тушащего состава и, как следствие, общее время ликвидации пожара. Малые размеры частиц жидкости при тушении возгораний, особенно очагов крупных лесных пожаров, приводят к изменению направления движения большей части аэрозольного потока, его развороту и неминуемому уносу в атмосферу с восходящими продуктами сгорания.

Известен способ тушения пожаров [RU 2110302 C1, МПК6 A62C 2/00, опубл. 10.05.1998], заключающийся в использовании гранулированных до одинаковых размеров частиц материалов со сплошной или пористой структурой. Размеры частиц принимают из расчета зависания или взвешивания их в восходящем потоке газов подавляемого очага горения.

В этом способе огнегасящий состав используют не для теплопоглощения выделяемой энергии, а для подавления тяги, развиваемой пламенем, что приводит к снижению мощности очага горения до значений, при которых окончательное его гашение становится возможным обычными средствами. В случае крупных лесных пожаров далеко не всегда имеется возможность применения таковых. Даже при наличии такой возможности подготовка дополнительных средств потребует некоторого времени, в течение которого пожар может возобновиться с новой силой.

Известен способ тушения пожаров [CN 103041532 А, МПК6 A62D 1/00, опубл. 17.04.2013], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что в качестве тушащего состава используют раствор обычной воды с графитовыми частицами с массовой долей графитовых частиц от 0,002 до 10%.

В этом способе не определены размеры графитовых частиц в растворе и параметры распыления тушащего состава, доставляемого в зону пожара.

Задачей предлагаемого способа является расширение арсенала средств аналогичного назначения.

Поставленная задача решена за счет того, что способ тушения пожаров, также как в прототипе, заключается в использовании тушащего состава, состоящего из раствора обычной воды с графитовыми частицами с массовой долей в растворе от 0,5 до 0,9%.

В отличие от прототипа используют графитовые частицы с размером не более 50 мкм, причем тушащий состав подают в очаг пожара в виде монодисперсного распыленного потока с радиусом капель от 200 до 500 мкм.

Радиус капель в распыленном потоке существенно влияет на степень уноса их с высокотемпературными продуктами сгорания. Экспериментально установлено, что оптимальным является радиус капель от 200 до 500 мкм. Капли с радиусом менее 200 мкм подвержены развороту и уносу с высокотемпературными продуктами сгорания еще на подходе к пламени, и, следовательно, не способны оказать практически никакого влияния на процесс тушения пожара, особенно в борьбе с крупными пожарами (Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Экспериментальное исследование особенностей движения капель распыленной тушащей жидкости на входе в зону пламени // Пожаровзрывобезопасность, 2013. - №12. - С. 16-22).

Использование графитовых частиц с размером не более 50 мкм позволяет увеличить скорость испарения воды, входящей в тушащий состав, так как интенсивность фазового перехода при парообразовании играет определяющую роль в процессе снижения температуры пламени и, как следствие, в тушении пожара в целом (Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Оценка эффективности использования теплоты испарения воды при тушении лесных пожаров // Пожаровзрывобезопасность, 2013. - №9. С. 57-63). Интенсификация фазового перехода обусловлена тем фактом, что частицы в составе капли поглощают существенно больше энергии излучения (продуктов сгорания и пламени) по сравнению с водой, аккумулируют тепло, и процесс испарения интенсифицируется внутри самой капли. Увеличивается теплопроводность капель воды, следовательно, меньше времени требуется для их прогрева и, как следствие, полного испарения.

Таким образом, применение предложенного в способе тушащего состава, который подают в виде монодисперсного распыленного потока в очаг пожара, позволяет интенсифицировать процесс испарения воды в зоне пламени, что приводит к уменьшению количества используемого тушащего состава и сокращению времени ликвидации пожара.

В таблице 1 приведены результаты экспериментальных исследований, отражающие зависимость доли испарившейся воды от радиуса капель в потоке и массовой доли графитовых частиц размерами 50 мкм при прохождении тушащим составом в виде распыленного потока пламени высотой 1 м.

В таблице 2 приведены результаты экспериментальных исследований, отражающие зависимость доли испарившейся воды от радиуса капель в потоке и массовой доли графитовых частиц размерами 40 мкм при прохождении тушащим составом в виде распыленного потока пламени высотой 1 м.

В таблице 3 приведены результаты теоретических исследований, отражающие зависимость доли испарившейся воды от радиуса капель в потоке и массовой доли графитовых частиц размерами 50 мкм при прохождении тушащим составом в виде распыленного потока пламени высотой 5 м.

Были созданы модельные очаги пожара площадью 0,09 м2, высотой 1 м. В качестве горючего использовали керосин. Средняя температура продуктов сгорания, измеренная хромель-алюмелевыми термопарами, составила 1100 К. В качестве тушащих составов использовали воду с введенными в нее предварительно подготовленными твердыми графитовыми частицами с размерами 50 мкм и 40 мкм, массовая доля которых в составах изменялась в диапазоне 0,5÷0,9%.

Для приготовления графитовых частиц использовали вибрационную микромельницу «Vibratory Micro Mill PULVERISETTE 0», выполняющую автоматическое дробление и последующее просеивание графита. При взвешивании частиц графитового порошка использовали лабораторные микровесы с дискретностью 0,0001 г. Тушащий состав тщательно перемешивали и затем доставляли в зону пламени в виде монодисперсного распыленного потока, радиус капель в котором изменяли в диапазоне 200÷500 мкм. Для определения размеров капель тушащего состава в потоке использовали систему диагностики двухфазных газо-, парожидкостных потоков, работающую на базе оптических методов «Particle Image Velocimetry» и «Interferometric Particle Imaging» (Волков P.С, Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Экспериментальное исследование полноты испарения распыленной воды при ее движении через пламя // Пожаровзрывобезопасность, 2013. - №10. - С. 15-24). Для преобразования тушащего состава в монодисперсный распыленный поток и последующей его доставки в зону пожара использовали устройство для создания потока тонкораспыленной воды [RU 2415688 C1, МПК A62C 31/00(2006.01), опубл. 10.04.2011].

Как видно из таблиц 1 и 2, оптимальные значения радиусов капель и массовой доли графитовых частиц составили 200 мкм и 0,9%.

При теоретическом исследовании был смоделирован пожар высотой 5 м для тушащего состава с размером графитовых частиц 50 мкм с массовой долей от 0,5 до 0,9%. С помощью специально разработанной программы в среде MatLab определяли долю испарившейся воды, оптимальный размер капель в монодисперсном распыленном потоке, оптимальную массовую долю графитовых частиц в тушащем составе.

В таблице 3 показано, что оптимальные значения радиусов капель и массовой доли графитовых частиц могут быть выбраны из следующего ряда: 200 мкм и 0,5%, 300 мкм и 0,6%, 400 мкм и 0,7% или 500 мкм и 0,8%.

Результаты теоретических (таблицы 1, 2) и экспериментальных (таблица 3) исследований показывают, что с введением в тушащий состав графитовых частиц с размерами не более 50 мкм при оптимально выбранных (с учетом высоты и площади локализуемого пламени) значениях радиусов капель и массовой доли графитовых частиц в тушащем составе существенно интенсифицируется процесс испарения воды в зоне пламени, что приводит к уменьшению количества используемого тушащего состава и сокращению времени ликвидации пожара.

Способ тушения пожаров, заключающийся в использовании тушащего состава, состоящего из раствора обычной воды с графитовыми частицами с массовой долей в растворе от 0,5 до 0,9%, отличающийся тем, что используют графитовые частицы с размером не более 50 мкм, причем тушащий состав подают в очаг пожара в виде монодисперсного распыленного потока с радиусом капель от 200 до 500 мкм.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к средствам тушения непостоянно обслуживаемых объектов. Контейнеры из разрушаемой от воздействия температуры горящего объекта оболочки заполняют диспергированным огнетушащим веществом, смешанным с диспергированным взрывным веществом, взрывающимся при воздействии высокой температуры.
Изобретение относится к средствам тушения обширных участков горящего объекта - верховых лесных и степных пожаров. Контейнеры изготовляют из разрушаемой от воздействия температуры горящего объекта оболочки, заполняют их диспергированным огнетушащим веществом, смешанным с диспергированным взрывным веществом, взрывающимся при воздействии температуры горящего объекта.
Изобретение относится к средствам тушения обширных участков горящего объекта - верховых лесных и степных пожаров. Изготовляют диспергированное огнетушащее вещество, смешивают его с диспергированным взрывным веществом, взрывающимся при воздействии температуры горящего объекта.

Предлагаемое изобретение относится к области противопожарной техники. Предлагаемый мобильный комплекс пожаротушения содержит используемый в качестве транспортного средства квадроцикл 1, который посредством сцепного устройства 2 соединен с одноосным прицепом 3.
Изобретение позволяет доставлять средства для тушения пожаров в замкнутые пространства, например, такие как здания и сооружения, внутри которых находятся горящие вещества, при условии, что доступ в эти здания и сооружения недоступен пожарным.
Способ относится к области лесного хозяйства и может быть использован для обнаружения торфяного пожара. Способ обнаружения торфяного пожара включает выделение наиболее пожароопасных участков торфяников и размещение по площади участков вертикальных скважин.

Изобретение относится к пожаротушению крупномасштабных пожаров. Опыт тушения таких пожаров показал практическую несостоятельность существующих способов по целому ряду причин, главной из которых является недостаточность, а порой и недоступность главного средства тушения - воды.

Изобретение относится к области средств обеспечения пожаробезопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов. Способ включает в себя формирование внутри объекта гипоксической газовоздушной среды с установленным начальным пониженным содержанием кислорода при нормальном давлении ГВС, содержание кислорода устанавливают в зависимости от типа герметичного помещения.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к системам пожаротушения распыленной водой в помещениях с повышенным давлением газовой дыхательной среды, в частности в водолазных барокамерах.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано для газового тушения пожаров, возникших в емкостях с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (с ЛВЖ и ГЖ) в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС.

Изобретение относится к противопожарной технике. Способы и устройство для двухступенчатой системы подавления опасности согласно различным аспектам настоящего изобретения включают в себя корпус, вмещающий первое вещество для борьбы с опасностью, который выполнен с возможностью расположения вблизи источника опасности, и емкость, вмещающую второе вещество для борьбы с опасностью, расположенную на расстоянии от источника опасности. Корпус может быть выполнен с возможностью высвобождения первого вещества для борьбы с опасностью в ответ на повреждение корпуса и/или источника опасности. Емкость может быть выполнена с возможностью регулируемого по времени высвобождения второго вещества для борьбы с опасностью в ответ на высвобождение первого вещества для борьбы с опасностью. В качестве альтернативы можно использовать датчик для инициирования высвобождения второго вещества для борьбы с опасностью в ответ на инициирующее событие, независимое от начального повреждения корпуса и/или источника опасности. Обеспечивается повышение быстродействия системы пожаротушения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химическому и общему машиностроению, в частности к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. Это достигается тем, что в способе прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, заключающемся в том, что используют систему мониторинга с обработкой полученной информации об опасной зоне для принятия решения о предотвращении чрезвычайной ситуации, в испытательном боксе устанавливают макет взрывоопасного объекта, а по его внутреннему и внешнему периметрам устанавливают видеокамеры для видеонаблюдения за процессом развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте, которую моделируют посредством установки в макете взрывного осколочного элемента с инициатором взрыва, при этом видеокамеры выполняют во взрывозащитном исполнении, а выходы с видеокамер через внутреннюю полость проставок соединяют с блоком, посредством которого производят запись и регистрацию протекающих процессов изменения технологических параметров в макете, после чего регистрируют посредством системы анализаторов записанных осциллограмм протекающих процессов изменения технологических параметров в макете взрывоопасного объекта, а в потолочной части макета выполняют проем, который закрывают взрывозащитным элементом, установленным по свободной посадке на трех упругих штырях, один конец каждого из которых жестко фиксируют в потолке макета, а на втором крепят горизонтальную перекладину, между взрывным осколочным элементом и проемом устанавливают трехкоординатный датчик давления во взрывозащитном исполнении, выход которого соединяют со входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а по обе стороны от датчика давления располагают датчики температуры и влажности, контролирующие термовлажностный режим в макете, выходы которых также соединяют со входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, а внутренние и внешние поверхности ограждений макета обклеивают тензодатчиками, выходы которых также соединяют со входом блока записывающей и регистрирующей аппаратуры, после обработки полученных экспериментальных данных формируют информационную базу данных о развитии чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте и составляют математическую модель, прогнозирующую предотвращение чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. 2 ил.
Изобретение относится к средствам для тушения удаленных недоступных участков горящего объекта. На самоходную платформу устанавливают пневматическую пушку, тыльную часть которой соединяют с групповым средством, создающим управляемые импульсы сжатого воздуха. Контейнеры из разрушаемой от воздействия температуры горящего объекта оболочки заполняют диспергированным огнетушащим веществом, смешанным с диспергированным взрывным веществом. Подводят самоходную платформу с установленной на ней пневматической пушкой на расстояние, при котором контейнер может достигнуть удаленного недоступного участка горящего объекта. Вставляют в ствол пневматической пушки контейнер, наполненный огнетушащим веществом, смешанным с взрывным веществом. Нацеливают пневматическую пушку на удаленный недоступный участок горящего объекта. От группового средства для создания импульсов воздуха в ствол пневматической пушки подают импульс сжатого воздуха, которым выталкивают контейнер. Доставляют контейнер в выбранный удаленный участок горящего объекта. Под воздействием высокой температуры последнего расплавляется оболочка контейнера, взрывается взрывчатое вещество, сбиваются языки пламени и интенсивно распыляют огнетушащее вещество, которое осаждают на раскаленных элементах горящего объекта, чем осуществляют отбор тепла. Техническим результатом данного изобретения является повышение эффективности пожаротушения удаленных недоступных участков горящего объекта.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к способам тушения нефтехранилищ. Способ тушения пожаров на открытых площадях включает создание над открытым объектом горения закрытого объема из газов с образованием непроницаемой оболочки от поступления окислителя к объекту горения. Закрытый объем формируют огнезащитной тканью, которую размещают по периметру пожароопасного объекта. Из ткани образуют шатер, внутри которого накапливаются продукты горения. Шатер выполнен с возможностью уменьшения объема за счет скручивания. При закручивании шатра будет уменьшаться его объем, и находящиеся в нем продукты горения потоком будут двигаться вниз к очагу пожара, уменьшая интенсивность горения. Заявленный способ повышает безопасность и эффективность тушения пожара, а также уменьшает временя на его ликвидацию. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Объектом изобретения является устройство (10, 11) ограничения последствий пожара в помещении (4), содержащее резервуар (28), оборудованный емкостью (29) с жидкостью (26), при этом упомянутый резервуар (28) содержит одну или несколько камер, называемых «внутренними камерами» (54а, 54b, 54c, 54d, 54e), сообщающихся с упомянутым контейнером-хранилищем (4), и одну или несколько других камер (52а, 52b, 52c, 52d, 53), при этом резервуар (28) дополнительно содержит, по меньшей мере, один первый встроенный переливной бак (72а) и, по меньшей мере, один второй встроенный переливной бак (72b), расположенные с двух сторон резервуара (28), при этом каждый бак выполнен с возможностью заполнения упомянутой жидкостью (26), когда она превышает заранее определенную заданную высоту в упомянутой емкости (29). 15 з.п. ф-лы, 23 ил.
Изобретение относится к средствам пожаротушения и может быть использовано для тушения пожаров в грузовых и легковых автомобилях, тракторах. Способ тушения пожара в наземном транспорте заключается в том, что в стенках транспортного средства выполняют полости-воздуховоды, которые соединены с ресивером сжатого воздуха. Ресивер связан с компрессором. Окна в транспортных средствах выполнены в виде герметичных крышек, которые удерживают в закрытом состоянии при отсутствии пожара и открывают при возникновении пожара в данной зоне реверсивным электромагнитным приводом. Ёмкость с пожаротушащим веществом, снабженную сифонной трубкой и воздушным соплом, связана с полостью-воздуховодом через импульсный клапан. Клапан предназначен для создания повторно-кратковременных взрывных выхлопов сжатого воздуха с диспергированными в них порциями пожаротушащего вещества. У каждого окна устанавливают датчик температуры, подающий сигналы на блок управления пожаротушением о возникновении пожара и его прекращении. По сигналу датчика температуры при помощи реверсивного электромагнитного клапана открывают крышку окна. Диспергированными порциями пожаротушащего вещества тушат зону горения в области открытой крышки окна полости-воздуховода. После завершения пожаротушения с датчика температуры подают сигнал на блок управления пожаротушением о понижении температуры. Подают команду на реверсивный электромагнитный привод этого окна, чем закрывают последнее. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и оперативности тушения пожара.
Изобретение относится к средствам пожаротушения в зданиях и сооружениях. Способ состоит в том, что в стенах здания изготовляют полости-воздуховоды, соединенные с ресивером сжатого воздуха, связанным с компрессором. В зонах наибольшей опасности возникновения пожара в полостях-воздуховодах изготовляют окна с герметичными крышками. У каждого окна с герметичной крышкой выполняют емкость с пожаротушащим веществом, снабженную сифонной трубкой и воздушным соплом. У каждого окна устанавливают датчик температуры, подающий сигналы на блок управления пожаротушением. По сигналу датчика температуры при помощи реверсивного электромагнитного клапана открывают крышку этого окна. Открывают импульсный клапан, предназначенный для создания повторно-кратковременных импульсов давления в воздушном сопле окна в зоне возникновения наиболее интенсивного пожара. Сбивают пламя с горящих предметов и засыпают диспергированными порциями пожаротушащего вещества. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и оперативности тушения пожара.
Изобретение относится к средствам пожаротушения летательных аппаратов. Способ состоит в том, что в зонах возникновения пожара в полостях-воздуховодах изготовляют окна с герметичными крышками, которые удерживают в закрытом состоянии при отсутствии пожара и открывают при возникновении пожара в данной зоне реверсивным электромагнитным приводом. У каждого окна с герметичной крышкой выполняют емкость с пожаротушащим веществом, снабженную сифонной трубкой и воздушным соплом, связанным с полостью-воздуховодом через импульсный клапан, предназначенный для создания повторно-кратковременных взрывных выхлопов сжатого воздуха с диспергированными в них порциями пожаротушащего вещества. У каждого окна устанавливают датчик температуры, подающий сигналы на блок управления пожаротушением. По сигналу датчика температуры при помощи реверсивного электромагнитного клапана открывают крышку этого окна. Подают импульсы сжатого воздуха в емкость с пожаротушащим веществом для создания повторно-кратковременных взрывных выхлопов сжатого воздуха с диспергированными в них порциями пожаротушащего вещества. Сбивают пламя с горящих предметов. Диспергированными порциями пожаротушащего вещества засыпают предметы. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и оперативности тушения пожара в воздухе во время полета летательного аппарата.

Изобретение относится к способам предотвращения загораний горючих материалов при проведении высокотемпературных газорезательных работ металлических изделий и конструкций на особо важных объектах, например в отсеках атомных подводных лодок и других кораблей. Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в способе предотвращения загораний горючих материалов при проведении газорезательных работ высокотемпературным источником на конструкциях из металла осуществляют установку негорючего влагопоглощающего экрана, на который подают жидкость в виде 26-28%-ного раствора хлорида калия в воде. Частицы хлорида калия удерживают воду на экране в связанном состоянии, что позволяет повысить эффективность пожарной защиты горючих материалов. 1 табл.

Изобретение относится к противопожарной технике для подавления промышленных взрывов. Заявлен способ подавления взрыва газо-паровоздушных и пылевоздушных смесей, который включает в себя доставку порошкового вещества с помощью энергии ударной волны к очагу горения. Создание в нем концентрации порошкового вещества, достаточной для ингибирования взрывоопасной среды в течение времени, необходимого для подавления пламени. В качестве порошкового вещества для ингибирования взрывоопасной среды используют нанодисперсный порошок. Для осуществления заявленного способа используется взрывоподавляющее устройство. Устройство включает в себя наружную оболочку, выполненную в виде двух подвижных створок, скрепленных средством фиксации. Внутри оболочки установлена капсула с порошковым веществом, в котором смонтировано средство разрушения капсулы и наружной оболочки. Средство разрушения выполненное в виде взрывного заряда. Капсула наполнена порошковым веществом, выполненным в виде нанодисперсного порошка. Средство фиксации выполнено в виде пленочной ленты с клеевым покрытием, смонтированной на линии разъема створок. Средство разрушения капсулы и наружной оболочки дополнительно содержит зубчатый нож, смонтированный на одной из створок и выполненный в виде U-образной скобы. Режущая часть ножа опирается в дежурном режиме на внутреннюю поверхность другой створки. Заявленное изобретение позволяет осуществить ингибирование распространяющегося пламени взрывной волны с одновременным ее гашением. 3 н.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх