Изобретение относится к способам поверхностного пожаротушения горючих жидких веществ пенами и предназначено для использования в пожарной технике и системах противопожарной защиты различных объектов. Способ включает подготовку раствора пенообразователя с дополнительным насыщением его под давлением огнетушащими микронных размеров твердыми частицами соединений щелочных и/или щелочно-земельных металлов, например калия, натрия, кальция, бария, образуемых при сгорании специальных твердотопливных аэрозолеобразующих составов, и подачу в виде наполненной огнетушащим аэрозолем пены по всей поверхности очага пожара, что позволяет снизить расход пенообразователя. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к способам поверхностного пожаротушения горючих жидких веществ пенами, включает стадии специальной подготовки пенообразователя, его применения для тушения очагов пожара и предназначено для использования в пожарной технике и системах противопожарной защиты различных объектов.

Известно множество традиционных способов пожаротушения, основанных на подаче на поверхность очага горения жидких горючих различных воздушно-механических пен, которые образуются в пеногенераторах при введении в водные растворы пенообразователя воздуха (Баратов А.Н., Иванов Е.Н. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. - М.: Химия, 1979. - 368 с.). Вместе с тем все эти простейшие способы обладают низкой огнетушащей эффективностью, требуют больших расходов воды и пенообразователей, а для тушения полярных горючих жидкостей вообще не применяются.

Известны также способы пенного пожаротушения, основанные на получении и подаче на поверхность очага пожара различных пен, наполненных различными огнетушащими газами: выхлопным, углекислым газом, азотом и др. (Патент США №3402771, 1966; Патент №3609074, США, 1971; Патент ФРГ №1559679, кл. 61а, 16.04.1970; Патент №1312625, Англия, 1973; Патент №1312626, Англия, 1973; Патент №3609074, Франция, 1971 и др.). В этих способах пожаротушения водно-газовая пена получается и подается посредством пеногенератора для тушения после введении в поток водного раствора пенообразователя газов, обладающих определенной огнетушащей способностью. При совместимости газов с пенообразующими свойствами пенообразователя огнетушащая эффективность пены определяется, в первую очередь, огнетушащей способностью непосредственно применяемых газов.

Одним из наиболее эффективных известных способов пенного тушения пожаров является способ, принятый за прототип, который включает получение и подачу газонаполненной пены на поверхность очага пожара горючей жидкости, при этом в качестве газа, вводимого в раствор пенообразователя, используются хладон, например, бромтрифторметан - хладон 13 В1 и другие бром- и хлорсодержащие хладоны (а.c. №198923, СССР, кл. 61в от 28.06.1967 /Кучер В.М. и др./ Бюллетень №14, 1967).

Однако в настоящее время известно, что все бромхладоны обладают также недостаточно высокой огнетушащей способностью, а с 1994 г. в соответствии с Монреальским протоколом и дальнейшими решениями международного сообщества ввиду их озоноразрушающих свойств запрещены к производству и применению. Современные экологически безопасные хладоны и их альтернативные огнетушащие составы обладают весьма высокой стоимостью и низкой огнетушащей способностью. В связи с этим при пенном способе пожаротушении требуются повышенные расходы воды, пенообразователя и газов, а устройства и установки пожаротушения обладают высокой материалоемкостью (газовые баллоны, устройства для получения выхлопных газов, многочисленные трубопроводы, запорно-пусковая аппаратура и др.), сложностью, трудоемкостью, высокой стоимостью монтажа и эксплуатации и др.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности пенного пожаротушения горючих жидкостей.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе тушения горючих жидкостей, включающем в себя подготовку раствора пенообразователя с насыщением его газами и подачу в очаг пожара образуемой газонаполненной пены, при подготовке раствор пенообразователя дополнительно под давлением насыщают огнетушащими микронных размеров твердыми частицами соединений щелочных и/или щелочно-земельных металлов, например калия, натрия, кальция, бария, образуемых при сгорании специальных твердотопливных аэрозолеобразующих составов, и в виде наполненной огнетушащим аэрозолем пены подают по всей поверхности очага пожара.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом, заключается в снижении расхода пенообразователя, времени тушения пожара и обуславливается следующим. При подготовке и подаче для тушения пенообразователь под давлением насыщают смесью инертных газов и микронных размеров твердых частиц соединений щелочных и/или щелочно-земельных металлов (аэрозолем), выделяемых при сгорании твердотопливных аэрозолеобразующих составов, что существенно повышает огнетушащую способность образуемой и подаваемой на поверхность очага пожара аэрозоленаполненной пены. При этом применяются экологически безопасные огнетушащие аэрозоли.

Для подтверждения преимущества и эффективности заявляемого способа тушения горючих жидкостей проведены испытания на специальной установке по типовой стендовой методике (см., например, ГОСТ Ρ 50588-2012. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний) по тушению модельного очага бензина А-76 (металлический противень диаметром 300 мм и высотой 100 мм). В качестве пенообразующего состава использовали 6% водный раствор серийного пенообразователя ПО-1, который заливали в металлическую емкость (газовый баллон). Емкость с рабочим раствором пенообразователя оснащена манометром, герметизируемыми узлами залива и слива пенообразователя, узлами присоединения газовых баллонов с азотом, углекислотой, хладоном и т.п., генератора огнетушащего аэрозоля и трубопроводом с регулировочным краном для подачи газо-(аэрозоле)наполненного пенообразователя в пенообразующее устройство (лабораторного пеногенератор типа ГПЛ-1 для стендовых испытаний по ГОСТ Ρ 50588-2012) и далее на очаг пожара.

В качестве источников огнетушащего аэрозоля служили заряды твердотопливных аэрозолеобразующих огнетушащих составов (АОС) серийных образцов АОС модификаций СБК-2 и/или ПТ-4, сжигаемые в модельных генераторах огнетушащего аэрозоля (ГОА). Основные компоненты используемых рецептур АОС: СБК-2 - нитрат калия, дивинилстирольный каучук, фенолформальдегидная смола и технологические добавки; ПТ-4 - нитрат калия, пироксилиновый порох и технологические добавки. В результате сжигания в ГОА зарядов АОС образуется аэрозоль, состоящий, главным образом, из смеси газов (азота и углекислого газа) и микронных размеров соединений калия (карбонат, бикарбонат калия и др.). Газопроизводительность зарядов АОС (по холодному газу) составляет ~0,5-0,6 л/г. В результате сжигания зарядов АОС в раствор пенообразователя под давлением насыщают огнетушащими аэрозолями - смесью инертных газов и микронных размеров твердых частиц соединений калия, получаемых из АОС, и в виде наполненной огнетушащим аэрозолем пены посредством распылителей или пеногенераторов (в том числе с эжекторами) одновременно подают по всей поверхности очага пожара. Величина интенсивности подачи пены регулировалась изменением расхода пенообразователя (газо- и аэрозоленаполненного).

Испытания проводили в вытяжном шкафу в следующей последовательности. В рабочую емкость заливали 6% водный раствор пенообразователя в количестве не менее 5 л, присоединяли модельный ГОА с зарядом соответствующей модификации АОС и узлом пуска, далее - трубопровод с предварительно закрытым краном для подачи приготовленного раствора пенообразователя в пенообразующее устройство и очаг пожара. В противень заливали горючее и зажигали его. После этого производили подачу газа (воздуха) в емкость с раствором пенообразователя или пуск ГОА. Время свободного горения горючей жидкости составляло 180 с. Далее устанавливали пенообразующее устройство над очагом пожара, с определенным расходом с помощью регулировочного крана подавали раствор приготовленного пенообразователя и фиксировали время тушения очага.

На чертеже представлен график обобщенных типовых зависимостей времени тушения модельного очага пожара бензина А-76 от интенсивности подачи получаемых пен: 1 - воздушно-механическая; 2 - азотная; 3 - хладоновая (наполнитель - хладон 13В1); 4 - аэрозольная (АОС - СБК-2). Кратность пен в данных испытаниях составляла ~60-80.

Как следует из представленных на чертеже результатов сравнительных испытаний заявляемого способа тушения горючих жидкостей и способа, выбранного за прототип (хладоновая пена), а также других известных способов пожаротушения с использованием воздушной, азотной пен, заявляемый способ пожаротушения является более перспективным и существенно превосходит по эффективности характеристик тушения пожара горючих жидкостей, а также по массогабаритным и экономическим показателям требуемого оборудования и затрат на проведение работ на его монтаж и эксплуатацию.

Во-первых, при подготовке рабочего пенообразователя не требуется громоздкого оборудования и его постоянного тщательного обслуживания (газовых баллонов, запорно-пусковой арматуры, газовых линий, нагнетающих воздух насосов и др.). Генераторы огнетушащего аэрозоля по надежности работы, затрат на монтаж и эксплуатацию, а также по массогабаритным показателям и др. значительно превосходят все известное оборудование, используемое при тушении газонаполненными пенами (см., например, Агафонов В.В., Копылов Н.П. Установки аэрозольного пожаротушения. Элементы и характеристики, проектирование, монтаж и эксплуатация. - М.: ВНИИПО, 1999. - 232 с.).

Во-вторых, основные показатели эффективности пенного тушения, такие как время тушения и интенсивность подачи приготовленной пены по заявляемому способу пожаротушения при прочих равных условия, существенно меньше. Так, при значениях интенсивности подачи (по раствору) пены (~0,03-0,035 л/м² с), близких к оптимальным, время тушения уменьшается не менее чем в 3 раза, а при заданном времени - ~40 с, близком к оптимальному, расход пенообразователя снижается ~1,3 раза.

Повышение эффективности объясняется тем, что при приготовлении раствора пенообразователя в результате сжигания зарядов АОС раствор пенообразователя под давлением насыщают огнетушащими аэрозолями - смесью инертных газов (азот, углекислый газ) и микронных размеров твердых частиц соединений калия, получаемых из АОС, и в виде наполненной огнетушащим аэрозолем пены подают по всей поверхности очага пожара. При этом соединения калия, обладающие высокой огнетушащей способностью (см., например, Агафонов В.В., Копылов Н.П. Установки аэрозольного пожаротушения. Элементы и характеристики, проектирование, монтаж и эксплуатация. - М.: ВНИИПО, 1999. - 232 с.), как показал анализ проб пены после тушения, присутствуют и в пузырьках образуемой пены (частично углекислый газ и соединения калия растворяются в водной части раствора пенообразователя) карбонатов калия (карбонатов и бикарбонатов). После разрушения пузырьков пены выявлено наличие компонентов газовой фазы и твердых частиц, образуемых из АОС. При этом размер твердых частиц карбонатов калия составляет ~3-14 мкм (до ~90%) и 14-30 мкм (до ~10%). Жидкую фазу пены исследовали с помощью методов газожидкостной хроматографии и флуоресцентной спектроскопии, твердую фазу - с помощью микроскопа МЕТАМ ЛВ-31 с увеличением 50-100Х, рентгенофлуоресцентной спектроскопии и ИК-спектроскопии.

Способ тушения горючих жидкостей, включающий в себя подготовку раствора пенообразователя с насыщением его газами и подачу в очаг пожара образуемой газонаполненной пены, отличающийся тем, что при подготовке раствор пенообразователя дополнительно под давлением насыщают огнетушащими микронных размеров твердыми частицами соединений щелочных и/или щелочно-земельных металлов, например калия, натрия, кальция, бария, образуемых при сгорании твердотопливных аэрозолеобразующих составов, и в виде наполненной огнетушащим аэрозолем пены подают по всей поверхности очага пожара.

Изобретение относится к способам тушения больших площадей горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, хранящихся в емкостных хранилищах и резервуарах. Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ, включающем в себя подготовку и подачу под давлением раствора пенообразователя для образования газонаполненной пены и тушение очага пожара с помощью названного огнетушащего вещества, первую часть потока раствора пенообразователя, насыщенного газом, подают вдоль поверхности горения по периметру стенок резервуара, вращают названный поток путем воздействия кориолисовой силы, возникающей на поверхности жидких горючих веществ, и удерживают в периферийной области поля центробежных сил, а вторую часть потока названного огнетушащего вещества подают вдоль поверхности горения от периферийной области в сторону центра емкости в виде веерообразного потока с отклонением угла раскрытия струи в сторону вращения первого потока, при этом оба потока подают на разных уровнях над поверхностью горения, а процесс пенообразования осуществляют непосредственно при контакте всех частей потока пенообразователя с поверхностью горения за счет изменения давления и нагрева огнетушащего средства на поверхности горения.

Способ вихревого порошкового тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах // 2616039

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ вихревого порошкового тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает размещение на поверхности земли взрывчатого вещества в виде нескольких концентричных кольцевых зарядов по замкнутому контуру, охватывающему горящий факел скважины.

Способ комбинированного тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей // 2615956

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники и предназначено для тушения горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в хранилищах и резервуарах, а также крупных проливов нефтепродуктов.

Комплекс с фильтром для сухой очистки взрывоопасных газовых смесей // 2614281

Изобретение относится к химической промышленности и охране окружающей среды и может быть использовано при очистке взрывоопасных газовых смесей горючих газов и пыли, паров горючих жидкостей, в частности газов с высоким содержанием оксида углерода и водорода.

Способ комбинированного тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах // 2608381

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ комбинированного тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает в себя одновременно с тушением фонтана газоводяными струями дополнительную подачу в импульсном режиме огнетушащего порошкового вещества в зону горящего фонтана над газоводяными струями.

Способ получения флегматизирующего состава для защиты углеводородных моторных топлив от возгорания // 2599793

Изобретение описывает способ получения флегматизирующего состава для защиты углеводородных моторных топлив от возгорания, включающий смешение флегматизирующего состава и топлива с последующим разделением смеси, характеризующийся тем, что включает стадию получения состава из флегматизирующих и ингибирующих веществ посредством их предварительного смешения в соотношениях от 1:4 до 4:1 с последующим введением полученного состава в углеводородное моторное топливо при соотношениях состав:топливо от 1:100 до 1:10 соответственно.

Способ подслойного тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах // 2595973

Изобретение касается способов тушения пожаров пеной, причем образование пены происходит на двух стадиях, первая в основании резервуара, при непосредственном контакте в нефтепродуктом, а вторая после подъема пены на горящую поверхность, от воздействия на пену теплового потока от факела пламени и от контакта с перегретыми металлическими стенками резервуара.

Устройство для тушения щелочных металлов // 2594871

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано для тушения горящего натрия. Устройство для тушения щелочных металлов содержит емкость, расположенную над ней крышку и пористый элемент, укрепленный на внутренней боковой поверхности стенки емкости.

Способ объемного тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева огнетушащим веществом и установка для его осуществления // 2582473

Изобретение относится к противопожарной технике. Способ объемного тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева включает последовательные стадии тушения - первую стадию для прекращения горения нефти и вторую стадию для предотвращения повторного воспламенения нефти.

Способ получения огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, микрокапсулированный агент для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, способ его получения и способ создания огнезащитного вспучивающегося покрытия // 2580132

Изобретение относится к способу создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов. Способ создания огнезащитного покрытия на поверхности включает подготовку поверхности, нанесение на нее первого слоя покрытия и перед его сушкой нанесение непосредственно на первый слой второго слоя огнезащитного покрытия в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом.

Установка улавливания легких фракций // 2623001

Изобретение относится к улавливанию легких фракций в резервуарных парках хранения легковоспламеняемых и горючих жидкостей и может найти применение в различных отраслях промышленности. Установка улавливания легких фракций включает компрессор и устройство для охлаждения и сепарации, установленные на линии подачи газовой смеси из резервуаров, в качестве компрессора установлена газодувка. Установка дополнительно включает узел адсорбции, содержащий по меньшей мере два адсорбера с блоками теплообменных элементов, размещенными в слое адсорбента, один из которых находится в режиме адсорбции, а другой - в режиме регенерации и охлаждения. Устройство для охлаждения и сепарации выполнено в виде двухсекционного дефлегматора с сепарационной зоной и зоной питания, при этом верхняя секция дефлегматора соединена линиями ввода/вывода хладагента с холодильной машиной, нижняя секция соединена линией ввода очищенной газовой смеси с адсорбером, находящимся в режиме адсорбции, и оснащена линией ее вывода. Сепарационная зона оснащена линией вывода конденсата, зона питания связана с компрессором, а верх дефлегматора - с адсорбером, находящимся в режиме адсорбции. Кроме того, адсорбер, находящийся в режиме регенерации, соединен с линиями вывода очищенной газовой смеси и подачи газовой смеси в компрессор, а его блок теплообменных элементов линией подачи теплоносителя соединен с холодильной машиной. Техническим результатом является исключение ограничений по объему сжимаемой газовой смеси и снижение энергозатрат и металлоемкости оборудования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.