Способ пожаротушения и система для его осуществления

К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТ иего в пространство провода в направОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И(71) Харьковский сельскохозяйственный институт им.В.В.Докучаева(56) Порошковый автоматический огнетушитель типа ОПА. Паспорт БК.00,00.00.ПС, -Донецк, Ждановский механический завод,1983.(54) СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к противопожарной защите и может быть использовано для тушения очагов огня, возникших на открытой поверхности и внутри объектов (цистерн, трюмов, железнодорожных вагонов, складов и т.д,).Известна система пожаротушения, содержащая емкость с огнегасящим сыпучим веществом (порошком), внутри которой в нижней ее части закреплены две перфорированные (сетчатые) перегородки. Перегородки установлены встык, причем каждая из них установлена под углом естественного откоса, находящегося на них огнегасящего порошка. Подперегородочное пространство соединено с емкостями с газообразным рабочим агентом (сжатым воздухом), Над стыком перфорированных перегородок расположен конец транспортирующего трубопровода с возможностью засасывания в него и перемещения огнегасящего вещества с Ж1727856 А(57) Использование; в противопожарной обороне, преимущественно для тушения внутри объектов (цистерн, трюмов и т.д.). Сущность изобретения: в очаг пожара подают порошкообразный обеэвоженный природный цеолит, насыщенный низко- температурным диоксидом углерода. Указанные вещества размещены в разных емкостях, которые в верхних частях соед нены прямоточно,. а в донной части емкость с цеолитом соединена с транспортирующей трубой, один конец которой заглушен, 2 с.п.ф-лы, 1 ил 2 табл. последующим выбросом через второй конец трубо лении очага огня.При работе системы порошок выталки- а вается из емкости сжатым воздухом. Тушение очага огня осуществляется путем ГЪ механической изоляции его от окружающего воздуха, Система эффективна только в начальной стадии возгорания предметовСО как на открытой поверхности, так и внутри СЛ объекта. Преимуществом известной уста новки является ее быстродействие и простота эксплуатации.Недостатками известной системы являются неэффективность тушения очага огня при начавшемся процессе сильного возгорания объекта; тушение возможно, но на некоторое время, после чего объект вновь воспламеняется, а кроме того, система неэффективная при тушении очага огня внутри объекта, например внутри вагона. когда напути движения огнегасящего порошка встречается механическая преграда, препятствующая проникновению порошка непосредственно в очаг огня. При этом, слеживаемость огнегасящего порошка нередко ведет к отказу работы установки. Плавление огнегасящего порошка всегда вызывает необходимость соскабливания (очистки) расплавленного порошка с предметов после ликвидации очага огня, Многие же предметы вообще не поддаются очистке (продукты питания и т,п.). Неполнота раз.грузки емкости с огнегасящим порошком при работе системы косвенно снижает эффективность тушения очага огня, так как сокращает длительность подачи огнегасящего порошка в очаг огня. Уменьшение полезного объема емкости с огнегасящим порошком за счет наличия подперегородочного пространства, свободного от порошка, а также усложнение конструкции емкости с огнегасящим порошком за счет наличия в ней перфорированных перегородок и транспортирующего трубопровода являются недостатками известной системы,Цель изобретения - повышение эффективности пожаротушения вне зависимости от силы возгорания предмета, места локализации очага горения, исключение отказов в работе системы по причине слеживания огнегасящего вещества и упрощение конструкции.Обе емкости системы выполнены изотермическим и, в отличие от известной, их верхние части соединены между собой, Одна из емкостей заполнена жидким низко- температурным диоксидом углерода, газообразная фаза которого используется в качестве рабочего агента. Вторая емкость заполнена высокопористым минеральным сыпучим веществом (природным цеолитом), а в донной ее части по прямой линии выполнены отверстия, соединенные с помощью патрубков с транспортирующим трубопроводом, один конец которого заглушен, а второй соединен трехходовым краном с возможностью переключения его как на непосредственный выброс только пористого вещества в пространство, так и на подачу его во второй транспортирующий трубопровод, один конец которого соединен с нижней частью емкости с жидким низкотемпературным диоксидом углерода, а второй сообщен с пространством, причем трубопровод снабжен перекрывающим клапаном. В целях интенсификации выброса смеси цеолита и аэрозоля диоксида углерода в месте сочленения двух транспортирующих трубопроводов установлен эжектор, что дает возможность подачи в очаг огня 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 смесь двух огнетушащих веществ; цеолитового порошка и аэрозоля диоксида углерода.Емкость с цеолитом (пористым веществом) соединена с емкостью с жидким низко- температурным диоксидом углерода, при этом трубопровод сообщается с газовой фазой диоксида углерода. Цеолит используется в мелкодисперсном состоянии. Являясь высокопористым веществом, цеолит насыщается диоксидом углерода максимально, так как температура в обоих емкостях, изолиоованных изотермически, низкая (35 - 40 С),При этой температуре цеолит, насыщенный диоксидом углерода, находится в емкости до его использования, Таким образом, колебания температуры окружающего воздуха(зимой, летом) не изменяют степень насыщения цеолита диоксидом углерода.Цеолит, попадая в зону горения, выделяет газообразный диоксид углерода, который вытесняет с зоны очага огня воздух, создает инертную среду, способствуя тушению огня, в том числе и очагов огня с высокой степенью возгорания. В этом и заключается основное дополнительное свойство цеолита, насыщенного диоксидом углерода, При этом распространение выделяющегося газообразного диоксида углерода в пространстве способствует также и тушению очага огня, находящегося за механической преградой, если такая преграда встречается по пути движения выбрасываемого цеолита,Одна из емкостей системы заполнена жидким низкотемпературным диоксидом углерода, находящимся при (-35)+40) С и давлении 8-12 атм, что является необходимым условием максимальной адсорбции газообразного диоксида углерода адсорбентом (цеолитом).Охлажденный цеолит, попадая в очаг огня, вызывает значительное охлаждение окружающей среды, что повышает эффективность тушения.В предлагаемой системе имеются отдельные отличительные признаки (цеолит, жидкий низкотемпературный диоксид углерода, изотермические емкости) с ранее известными функциональными назначениями и свойствами. Однако, эти.отдельно взятые признаки причинно не обуславливают проявление нового свойства, заключающегося в выделении цеолитом газообразного диоксида углерода при тушении очага огня.Выделение газообразного диоксида углерода возможно только при предварительном насыщении его диоксидом углерода при низкой температуре, так как степень насыщения при обычной температуре невы5 10 2025 3035 40 50 сакэя, Значит требуется жидкий низкотемпературн ый диоксид углерода, а для его хранения - изотермическая емкость. Емкость с цеолитом также должна быть изотермической, поскольку она связана с изотермической емкостью с жидким низкотемпературным диоксидом углерода. Поэтому конструктивно обе емкости помещены в одну изотермическую оболочку. Таким образом, выделение цеолитом газообразного диоксида. углерода не может произойти без связи с перечисленными признаками.Предлагаемая система предусматривает исключение перегородок в емкости, при этом изменяется и одновременно упрощается конструкция емкости.На чертеже показана принципиальная конструкция системы и разрез А-А. Система содержит изотермическую оболочку 1, внутри которой расположена емкость 2 с цеолитом и емкость 3 с жидким низкотемпературным диоксидом.углерода, Верхние части емкостей соединены между собой с помощью трубы 4; имеющей перекрывающие клапаны 5 и 6. Газообразная фаза емкости 2 используется в качестве рабочего агента для насыщения и вытеснения огнегасящего вещества (цеолита). В емкости 2 в качестве огнегасящего вещества использовано высокопористое минеральное сыпучее вещество(цеолит), которое постоянно находится в насыщенном состоянии диоксидом углерода, В донной части емкости 2 по прямой линии выполнены отверстия, соединенные с помощью патрубков 7 с транспортирующим трубопроводом 8, один конец которого заглушен, а второй соединен с трехходовым краном 9 с возможностью переключения его на непосредственный выброс только одного огнегасящего вещества в пространство через патрубок 10 и на подачу цеолита через эжектор 11, один конец которого соединен с вторым транспортирующим трубопрово дом 12, имеющим перекрывающий клапан 13, а второй сообщен с пространством через гибкий шланг 14, Вентиль 15 предназначен для наполнения емкости 3 жидким низкотемпературным -35) - (-40) С) диоксидом углерода. Патрубок 16 предназначен для заполнения емкости 2 цеолитом.Проведены сравнительные испытания по тушению очагов горения с применением стандартного огнетушащего порошка ПА, ПФ и ПСБи порошкообразного цеолита без насыщения его диоксидом углерода и насыщенного диоксидом углерода. Сравнительные испытания проведены в соответствии со стандартом, Испытания проводились с использованием порошковогО огнетушителя ОП. В качестве выталкивающегогаза использовался диоксид углерода, находящийся в баллоне, соединенном с емкостью, заполненной порошком черезредуцирующее устройство.Проводят опыты по определению показателя огнетушащей способности, определению массы порошка, необходимой длятушения единицы площади открытой поверхности модельного очага класса А (твердыхтлеющих веществ).Модельный очаг пожара выполнен избрусиков древесины хвойных пород. Испытания проводят в соответствии с известными условиями,Показатель огнетушащей способностипорошков (в том числе цеолитов), в килограммах на квадратный метр вычисляют поформуле:п 11. - п 126,7где гп 1 - масса снаряженного огнетушителядо тушения, кг;в 2 - масса снаряженного огнетушителяпосле тушения, кг;6,7 - максимально возможная суммарная площадь поверхности горения модельного очага, м 2.Время свободного горения 8 мин. Результаты сравнительных испытаний приведены втабл,1,Проводят опыты по определению показателя огнетушашей способности при тушении пожаров класса В (горючие жидкости),определяют массу порошка, необходимойдля тушения единицы площади горения модельного очага пожара класса В.Испытания проводят в соответствии состандартом, с применением протвиня диа-,метром 1500 мм, в который заливают 55 лбензина, который поджигают, выдерживаявремя свободного горения 60 с, Очаг считают потушенным, если отсутствует пламя,Показатель огнетушащей способностипорошка и цеолита-порошка(Е) в килограммах на квадратный метр вычисляют по формулеп 11 п 12в 176где а 1 - масса снаряженного огнетушителядо тушения, кг;в 2 - масса снаряженного огнетушителяпосле тушения, кг;1,76 - максимально возможная площад 2 ьповерхности горения модельного очага, м,Результаты сравнительных испытанийприведены в табл,2.Система работает следующим образом,1727856 35 Таблица 1 Масса снаряженногоогнетушителя до тушения, кг Наличие по"вторного за- горания Масса снаряженного огнетушителя после тушения,Огнетушащее вещество тушзщего вевества на1 нз поверхности, кг нетушащего ве" щества, кгПорошок огнетушащийПД О,49 156,7 16 О Повторное загорание 156,6 4 О,5 О 162 О 39 Повторных за"гораний нет 162,5 О,З 7 25 166 О,ЗО 2,0 166 н О,ЗО 2,О 55 При непосредственном выбросе цеолита в зону пожара независимо от силы огня и места его возникновения с помощью трех- ходового крана 9 с положения "Закрыто" переключают емкость 2 на непосредственную подачу цеолита, насыщенного диоксидом углерода, в очаг огня через патрубок 10 и гибкий шланг 14. При этом цеолит, находящийся под давлением 8-12 атм в емкости 2 в зонах выпускных отверстий, соединенных с патрубками 7, находит в псевдосжиженном состоянии, т.е. приобретает свойство высокой подвижности частиц, как у жидкости, в результате перепада давления стремительно выбрасывается в защищаемое пространство,При экстремальной ситуации, когда потребуется более интенсивное тушение с тем, чтобы увеличить концентрацию диоксида углерода в очаге огня, например с целью предотвращения возникшей угрозы переноса огня на другие предметы, открывают кран 13, а трехходовый кран 9 переключают на подачу цеолита в эжектор 11, вследствие чего через шланг 14 выбрасывается в защищаемое пространство смесь цеолита, насыщенного диоксидом углерода, и его аэрозоль, поскольку жидкий ниэкотемпературный диоксид углерода по выходе из емкости 1 переходит в аэрозольное состояние. Порошок огнетушащий ПФ 160 Порошок цеолит природный без насыщения СОз 165 Порошок цеолит природный без насыщения СОз 165 Порошок"цеолит,насыщенный СОз 168 Порошок-цеолит прирс дный, насыщенный СОз 168 Формула изобретения 1. Способ пожаротушения, состоящий втом, что в очаг пожара подают огнетушащее вещество под давлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности тушения за счет исключения возможности слеживания огнетушащего вещества, в качестве огнетушащего вещества в очаг пожара подают порошкообраэный обезво женный природный цеолит, насыщенныйнизкотемпературным диоксидом углерода.2. Система пожаротушения, содержащая емкости с различными огнегасительными веществами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 15 что, с целью повышения эффективности пожаротушения, емкости покрыты теплоизоляционной оболочкой и их полости соединены посредством патрубков в верхней части, причем в донной части одной из 20 емкостей выполнены отверстия, соединенные посредством патрубков с установленным под ней транспортирующим трубопроводом, один конец которого заглушен, а на другом его конце установлен трех ходовый кран, другой транспортирующийтрубопровод установлен под другой емкостью, один его конец соединен с донной ее частью, а другой - посредством эжектора с одним из выходов трехходового крана, дру гой выход которого связан с патрубком подачи огнегасительного вещества в очаг пожара. 1Общий расход ог Расход огне)5 5 Щ Э 1- Э х 1 о Е Е Э С Э ф 1- Э х о 1- х Е л с х оЭ Э = И 1 М О о щ Э х о ф а х о л с; х оЭ моаао сс : оО. .Оо лС: 55 1ос 1о х 1 1 Э 1- х 1хощ1 у х а 1ХО Осо 1- 1 1 Щ 1-1 1Й й 1 1 11 1Э 1 11 Х Э Х 1 1 1- й ао а эох аоС ЭСоял к х о 1-чОЭОХО 1 Щ ъЭ О 1а 1-Э-х1 1 1 1 11 1 1 1Э 1о ю 1 1 Э 1 1 СЭ 1о 1 ХО- О1Э ла Э а1 Щ Ш 1КЭ 1-Б Х О 1 1 8о х 1 1, 1 1 1 1 1Э ОКХО - 1а ох с х1 О ОЭ1Э Э 1ч о 1 ОХИ-Х ОХ Э 1 1 С ЭЭ 1и 11 1 111 11ЯОМ 1 1 Х 1 5 л 1О О Э О Хх,скх 1 ОЭЭКЭ О%ХЩ КЭ1а о 1- 1- 11 1 1 1 1о1 Ш 11- 1О1 Э 1 1 1 1 Э 1 1 й 1 1 11 Э 1 1 Э 1 1 Э 1 1 Э1 1 1 1 1- 1 1 Э 1 1 Х 1 1 1 1о1 1 1 1 1 1 1 1 11 1, 1 1 1 1 1 11727856 416 6 едактор И, Дербак оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 1359ВНИИП Составитель А. МирошТехред М. Моргентал Тираж осударственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Раков Корректор С. Шев Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССР ая наб., 4/5