Способ определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала

(19) 4 А 62 С 1/ОО БРЕТЕНИЯ ПИСАНИ ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ(71) Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского институтапротивопожарной обороны(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙИНТЕНСИВНОСТИ ПОДАЧИ ОГНЕТУ 1.1 АЩЕГОВЕЩЕСТВА Д 1 И ТУШЕНИЯ ТВЕРДОГО ГОР 10ЧЕГО МАТЕРИА 31 А(57) Изобретение состоит в определении в лабораторных условиях оптимальной интенсивности подачи огнетушащих веществ для тушения твердогогорючего материала (ТГМ). Указаннаяцель достигается тем, что в образце твердого горючеголивают термопарупературу горящейкоторую за времядают огнетушащеев количестве, опр материали регистповерхноподачивещест устанавруют теми, на- О попоАво массой ш,дел мом из соо м ЧкоОПлл 8/Ч Оь л ошени ш т н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ м плгде Ч, Ч к - лУчистый и конвективный удельные тепловые потоки от пламени; Ч , - количество тепла,301 Озапасенное вповерхности ТГМое теплопоглощение единицы массы огнетушащего вещества. При этом регистрируется время охлаждения поверхнос ти ТГМ, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения 1 =/8 Сопределяется величина оп имальной интенсивности подачи ог етушащего вещества. 3 табл.верхностном слоетвердого горючегоматериала, прогретом вьппе температуры начала его пиролиэа, определяемоеиз соотношения аа емБ аХЛ 40 Изобретение относится к пожаро- тушению, а именно к исследованиям огнетушащей способности средств пожаротушения, и может быть использовано для определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала в лабораторных условиях.Цель) изобретения - упрощение процесса определения.Указанная цель достигается тем, что в образце твердого горючего материала устанавливают термопару и регистрируют температуру горящей поверхности твердого горючего материала. На горящую поверхность площадью Б мгновенно с.п - О подают огнетушащеевещество массой ш, в количестве, определяемом из соотношения. ПЛ ПЛ ЗОП ЧЛ + ЯноНВ+ 1 хгМ ш 4" -- - ----- " Б Э С 1 аь 25ПЛ ПЛгде Чл,с 1 пп - лучистый и конвективный удельныетепловые потоки от пламени к поверхности твердого горючего материала; - количество тепла,запасенное в пох-С р Хх)хх,Хгде С - удельная теплоемкостьтчастично пиролизованногоповерхностного слоя твердого горючего материала;- плотность частично пиролизованного слоя твердогогорючего материала; 50С(х) " Функция поля температурв прогретом слое твердогогорючего материала по толщине прогретого слоя;- теплопоглощение единицыовмассы огнетушащего вещества,регистрируют время ,)хл охлажденияповерхности твердого горючего материала, соответствующее наибольшемуперепаду температуры поверхностногослоя, а затем иэ соотношения определяют величину оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала. Таким образом,подается масса ог-нетушащего вещества, при которой обеспечивается отвод тепла от горящей поверхности при максимальном использовании огнетушащего вещества в связи с тем, что горящий образец твердого горючего материала отдает огнетушащему веществу тепла больше величины о , что обеспечивает полов фное, испарение, например, воды или полное протекание процессов плавления, испарения в данном диапазоне температур для огнетушащих порошковых составов. 11 ри мгновенной подаче огнетушащего вещества на горящую поверхность твердого горючего материала время подачи (Сп,) огнетушащего вещества меньше времени охлаждения (О) поверхности твердого горючего материала, которое измеряется с момента начала охлаждения до момента прекращения процесса охлаждения, что соответствует наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения определяют величину оптимальной ин тенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала. Величина ---- соотОХЛ ветствует оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества при тушении твердого горючего материала в связи с тем, что при подаче различного количества огнетушащего вещества на нагретую поверхность изменяется значение величины потока охлаждения оМаксимальное значеОхЛние потока охлаждения с увеличением массы, что соответствует увеличению расхода С, кг/м , вначале увеличивается, а заем остается постоянным, Таким образом, максимальное значение потока охлаждения сможно достиг5 б где С,. -143 03нуть при определенном значении расЪ4хода (, кг/м , огнетушащего вещества.Таким образом установлено, что независимо от величины потока охлаждения время охлажденияпропор 5ционально расходу огнетушащего вещества. Установлено также, что отношение расхода огнетушащего вещества к времени охлаждения величина 1 Опостоянная, т.е, СИ= Сопзй илиш/Б . охл= Сопв,Проведенные исследования показыо швают, что отношение опреде охл 15ляет с какой интенсивностью Т(кг/м с)необходимо подавать огнетушащее вещество для обеспечения максимальногозначения иот горящей поверхности,что соответствует оптимальной интен" 20сивности подачи, обеспечивающей наименьший расход огнетушащего веществапри тушении твердого горючего материала.П р и м е р. Определение оптималь" 25ной интенсивности подачи огнетушащихпорошковых составов проведено на"Пирант А", ПФ и воде. На горящиеобразцы древесины размером 10 х 10 мм,в которых установлена хромель-алюмелевая термопара, подавались определенные количества огнетушащих веществ.По изменению температуры определялось время охлаждения.Данные экспериментов и получен 35ные результаты оптимальной интенсивности подачи представлены втабл .1,2,3. Полученные экспериментально оптимальные значения интенсивности подачи огнетушащих порошковых составов "ПирантА" (4"5 кг/м с), ПФ (5 - 6 кг/м . с), соответствующие минимальйному расходу С , согласуются со значениями, полученными расчетным путем по предлагаемому способу. Применение предлагаемого способа определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала обеспечивает значительное сокращение расхода твердых горючих веществ и огнетушащих составов. Предлагаемый способ позволяет проводить исследования по определению в лабораторных условиях. 9 4 Формула иэ,.обретенияСпособ определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала, заключающийся в том, что подают огнетушащее вещество на горящую поверхность и вычисляют оптимальную интенсивность по параметрам процесса, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью упрощения процесса определения, регистрируют температуру горящей поверхности эталонной площади за эталонное время, измеряют время охлаждения поверх" ности твердого горючего материала, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а оптимальную интенсивность подачи огнетушащего вещества определяют по зависимости1- масса огнетушащего вещества, подаваемого в очаг пожара, определяемая иэ соот- ношения пл ю + зовЯл +Ывиа +Ила", с.хЧоегде 8 - площадь горящейповерхности;- время охлаждения поверхности, соответствующеенаибольшему перепадутемпературы поверхностного слоя; количество тепла от лучистого и конвективногоудельного теплового потока от пламени с поверхности твердого горючегрматериала;количество тепла, запасенное в поверхностномслое твердого горючегоматериала, прогретом выше температуры началаего пиролиза, определяемое из соотношения удельная теплоемкость частично пиролизованного по"верхностного слоя твердого горючего материала;1437039 горючего материала по толщине прогретого слоя;- теплопоглощение единицы массы огнетушащего вещестьв ва. Таблица 1 Определение оптимальной интенсивности подачиогнетушащегр порошка "Пирант"А" при тушениидревесины . Площадь, покрываемая навескойОПС,ф 10", мИнтенсивность подачи ОПС, 10 кг м 2с Время охлаждения, с Масса навески ОПС," 10 , кг 0,015 0,015 0,015 28, 274 28274 33,183 38,485 10,0 11,33 10,00 10,66 10,33 0,02 0,02 38,485 33,183 0,02 11,66 11,33 38,485 44,179 38,485 0,025 0,025Определение оптимальной интенсивности подачиогнетушащего порошка Пф при тушении древесины Таблица 2 Интенсивностьподачи ОПС,-2 -210 , кг и с навески ОПС, кг Площадь, ываемая 10 м 15 5, 2614 4,9768 6,0272 5,7743 6.4600 58 25 10,66 331 8,4 9183 р 02 0,02 о, - плотность частично пиролизованного слоя твердого горючего материала;С(х) в .функция поля температур в прогретом слое твердого 5, 3052 4, 6825 4,5204 4,8724 5,5681 5,0230 4,8721 4,9945 5,41341437039 8Продолжение табл.2 0,025 0,025 44, 179 38,485 10,0 5,6588 5, 6487 11,5 Табл ица 3 Определение оптимальной интенсивности подачиводы при тушении древесины ВВпп Время охлаждения,с Интенсивность Площадь, покрываемая водой,10, мз Масса капливоды, 10 ,кг подачи воды,3,023 4,912 3,275 13,0 8,0 12,0 4,912 8,0 8,0 11,6 11,33 10,0 10,66 63,6174 Составитель Н.МазаеваТехред М,Ходанич Корректор М.Демчик Редактор М.Товтин Заказ 5818/8 Тираж 420 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 63,6174 63,6174 63,6174 63,6174 63,6174 63,6174 63,6174 63,6174 4,912 3,368 3,468 3,9297 3,6864