ПОЖАРОТУШАЩАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1994 года по МПК A62C27/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к пожаротушащей установке.

Наиболее мощными из известных образцов противопожарной техники, осуществляющих дистанционную подачу огнетушащих составов на очаг пожара, являются аэродромные пожарные автомобили (Е. А. 2201608), предназначенные для тушения горящих самолетов на взлетно-посадочной полосе. Эти автомобили, использующиеся также при тушении крупномасштабных пожаров, оснащены несколькими цистернами с общим запасом огнетушащих составов (воды, пенообразователя и порошка) до 10-30 т, а также мощными насосами, компрессорами и лафетными установками подачи огнетушащих составов на дальность до 100 м.

Известна мощная огнетушащая установка (А 4875526) на гусеничном шасси, содержащая платформу, на которой расположены средство управления, емкости для хранения большого количества огнетушащего состава, шланги, соединенные с емкостями, и управляемые разбрызгиватели, обеспечивающие подачу огнетушащего состава во всех направлениях.

Однако эти установки не могут достаточно быстро (за время, измеряемое не более чем несколькими секундами) тушить крупномасштабные пожары. Это связано с тем, что пневматические и гидравлические установки подачи огнетушащих составов осуществляют лишь фрагментов, локальное огнетушащее воздействие, не способное обеспечить быстрое тушение крупномасштабных пожаров. Тушение таких пожаров осуществляется обычно в течение нескольких часов с большими расходами огнетушащих составов до 1 т/м² и этому предшествует сложная подготовка по сосредоточению множества техники для подачи огнетушаших составов, насосных станций, трубопроводов и резервуаров с тысячами тонн огнетушащих составов. Поэтому тушение пожаров в труднодоступных зонах не может быть осуществлено достаточно быстро и, кроме того, оно связано с нахождением большого количества людей в течение длительного времени под различными поражающими воздействиями. Современная пневматическая и гидравлическая техника не может осуществить быструю постановку крупномасштабных светотеплозащитных завес, локализацию и дезактивацию активных пылей, аэрозолей на значительных площадях и объемах, в том числе ингибирование сред взрывоопасных газов, паров, пылей,
Для тушения локальных пожаров в труднодоступных зонах разработаны огнетушащие снаряды и ракеты (Титков В. Доставка огнетушащих снарядов к очагу пожара. - Пожарное дело, 1985, N 6, с. 35). Для огнетушащих боеприпасов, разрывающихся в очаге пожара, характерны малые количества огнетушащих составов и соответственно малые площади тушения - не более 10-15 м², значительные радиусы разлета поражающих осколков, что обуславливает опасность применения этих боеприпасов, а также высокая степень турбулизации горящей поверхности и распыления горящих частиц вне зоны эффективного огнетушащего воздействия, что приводит к усилению горения вокруг зоны огнетушащего воздействия боеприпасов.

Для эффективного импульсного тушения необходимо, чтобы фронт огнетушащего потока одновременно или последовательно воздействовал на всю поверхность горения. При этом поток должен иметь строго определенные диапазоны параметров по концентрации и дисперсности, скорости и направленности воздействия потока. Для получения такого потока огнетушащий боеприпас должен разорваться на строго определенном расстоянии от поверхности горения. Для каждого типа боеприпасов допустимый разброс этого расстояния находится в пределах 0,5-1,5 м. При метании на расстояние, измеряемое сотнями и тысячами метров, исходя из характеристик современных взрывателей, нет возможности обеспечить требуемую точность срабатывания. Взрыв боеприпаса на расстоянии, меньшем требуемого, резко снижает тушащий эффект, так как огнетушащий поток из-за аэродинамического сопротивления быстро теряет скорость и не может преодолеть (разрушить) восходящие потоки продуктов сгорания, чтобы эффективно воздействовать на горящую поверхность. Взрыв боеприпаса на дистанции, меньшей требуемого расстояния от поверхности горения, обеспечивает малую площадь тушения, на большую площадь турбулизации горящей поверхности и распыления горящих частиц, что приводит к увеличению интенсивности горения и масштабов очага. Эти отрицательные эффекты перелетов и недолетов огнетушащих боеприпасов возможно компенсировать лишь массовым расходом боеприпасов, что приводит к значительным разрушениям горящего объекта. Массовое воздействие огнетушащими боеприпасами целесообразно лишь при тушении участков лесного пожара, когда надо любой ценой остановить огонь. В других широко распространенных случаях пожаров, возникающих, например, при горении резервуаров с газом или нефтепродуктами, складов с взрывоопасными материалами, цехов, технологических установок и прочих, огнетушащие боеприпасы не применимы.

В связи с ограниченностью сферы использования огнетушащих боеприпасов проводятся разработки ствольных импульсных систем, непосредственно метающих огнетушащий состав из стволов. Известно техническое решение (Абдурагимов И. М. Для тушения газовых фонтанов. - Пожарное дело, 1985, N 80 с. 16-17) десятиствольной и одноствольной установок, метающих огнетушащий состав на очаг пожара. Ствол содержит отдельные камеры для сгорания заряда, накопления давления, мембранный блок, поршень, собственно ствол, заполняемый порошком, и сопло. Вследствие сложности конструкции ствола и отсутствия непосредственного взаимодействия энергоносителя - газообразных продуктов взрыва и метаемого состава установки характеризуются малым КПД, небольшой кинетической энергией и небольшой дальности эффективного огнетушащего воздействия потока не более 10-15 м, Данные установки тушат газовые фонтаны с дистанции не более 10-15 м. Установки не могут метать жидкости и вязкие составы, что не позволяет с их помощью обеспечить импульсное комбинированное тушение пожаров.

В основу настоящего изобретения положена задача создания пожаротушащей установки с таким размещением в стволе вышибного и огнетушащего зарядов и подачей доз огнетушащего состава в очаг пожара, которое позволило бы увеличить кинетическую энергию и степень диспергирования огнетушащего состава, обеспечивающие повышение скорости, направленности и огнетушащей эффективности его внесения сплошным равномерным фронтом в высокотемпературную поверхность очага пожара.

Для этого в пожаротушащей установке, содержащей установленный на шасси пакет стволов, каждый из которых содержит вышибной заряд с его воспламенителем и огнетушащий состав, в каждом стволе вышибной заряд и огнетушащий состав помещены в герметичную оболочку из легкоразрушающего материала, в которой установлены пыжи, воспламенитель связан с вышибным зарядом, при этом каждый ствол имеет индивидуальный амортизатор и соединен с системой автоматического регулирования временем подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара.

Для обеспечения более длительного и безопасного хранения огнетушащего состава и вышибного заряда целесообразно, чтобы оболочка была разделена на два не сообщающихся герметичных состава, в одном из которых помещен огнетушащий состав, а в другом - вышибной заряд, при этом пыжи установлены в каждом отделении.

В каждом стволе огнетушащий состав может быть помещен в герметичную оболочку из легкоразрушаемого материала, которая вместе с зарядом заключена в корпус, по всей длине которого вдоль его продольной оси на расстоянии друг от друга расположены распылительные заряды, закрепленные на детонирующем шнуре, концы которого связаны с воспламенителем вышибного заряда и инициатором, соединенным с электрическими контактами, при этом каждый ствол имеет индивидуальный амортизатор и подключен своими электрическими контактами к системе автоматического регулирования временем подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара.

Целесообразно, чтобы каждый пыж был бы выполнен в виде твердых дисковых прокладок.

Для обеспечения гибкого задания ритма выстрелов из отдельных стволов, участвующих в залпе, предпочтительно, чтобы установка была обеспечена системой автоматического регулирования временем подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара.

Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить время перезаряжения ствола до 2-3 с, обеспечивает возможность наполнения снаряда порошком, жидкостью или газом, увеличить дальность распространения потока.

На фиг. 1 изображена многоствольная пожаротушащая установка; на фиг. 2 - ствол, в котором вышибной заряд и огнетушащий снаряд размещен в общей герметичной оболочке; на фиг. 3 - ствол, в котором вышибной заряд и огнетушащий состав размещены в отделениях оболочки; на фиг. 4 - ствол, в котором в герметичной оболочке размещен только огнетушащий состав.

Пожаротушащая установка содержит шасси 1 (фиг. 1) с люком 2 для оператора и прицелом 3. В качестве шасси 1 могут быть использованы шасси бронетранспортера, танка или самоходного артиллерийского орудия на колесном или гусеничном ходу. На башенном погоне 4 шасси 1 установлен пакет стволов 5, которые соединены с системой 6 автоматического регулирования временем подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара и оси которых расположены друг от друга на расстоянии не менее 100 мм.

Каждый ствол 5 (фиг. 2) представляет собой полую гладкоствольную трубу, в которую помещена герметичная оболочка 7, выполненная из легкоразрушаемого под воздействием на нее взрывной волны материала, например картона или малопрочной хрупкой пластмассы. В оболочке 7 размещены огнетушащий состав 8 и вышибной заряд 8, отделенные друг от друга пыжом 10 и прокладкой 11. Огнетушащий состав 8 отделен от стенки оболочки 7 также посредством пыжей 12. В качестве пыжей 10 и 12 могут быть использованы твердые дисковые прокладки. В каждом стволе 5 вне оболочки 7 размещен воспламенитель 13, закрепленный на держателе 14 и соединенный с электрическими контактами 15, подключенными к системе 6 (фиг. 1). Кроме того, каждый ствол 5 (фиг. 2) имеет индивидуальный амортизатор 16.

Огнетушащий состав 8 (фиг. 3) и вышибной заряд 9 могут быть заключены в разных герметичных отделениях 7а и 7b оболочки 7, причем в отделении 7 а между его стенкой и огнетушащим составом 8 установлен дополнительный пыж 17.

Для тушения локальных очагов, удаленных более чем на 100 м от места нахождения установки, в герметичную оболочку 18 (фиг. 4) помещают только огнетущащий состав 8. Оболочка 18 вместе с вышибным зарядом 9, отделенным от нее пыжом 10 и прокладкой 11, заключена в цилиндрический корпус 19 с обтекаемой головной частью 20, в которой размещен воспламенитель 13. По всей длине корпуса 19 вдоль его продольной оси на расстоянии друг от друга расположены распылительные заряды 21, закрепленные на детонирующем шнуре 22, концы которого связаны с воспламенителем 13 и инициатором 23, соединенным с электрическими контактами 15. Распылительные заряды 21 могут иметь различную форму, а их взаимное расположение выбирают в зависимости от требуемой конфигурации распыления. Соотношение массы вышибного заряда 9 к массе распыливаемого огнетушащего состава 8 составляет 0,1-0,005.

Предлагаемая пожаротушащая установка работает следующим образом.

В стволы 5 (фиг. 1) вкладываются либо герметичная оболочка 7 (фиг. 2), включающая огнетушащий состав 8 и вышибной заряд 9, либо ее отделение 7а и 7b (фиг. 3), либо оболочка 18 с огнетушащим составом 8 (фиг. 4).

При помощи прицела 3 (фиг. 1) установка наводится на очаг пожара и инициируется срабатывание необходимого количества стволов 5 через заданные временные интервалы (не менее 0,3 с). При этом воспламенитель 13 (фиг. 2) при подаче на него инициирующего импульса срабатывает и инициирует взрыв вышибного заряда 9 с взрывной волной плоского фронта. Пыж 10 и прокладка 11 частично снижают скорость взрывной волны, уравнивают массовые скорости ее частиц и соответственно фронт взрывной волны. Благодаря этому огнетушащий состав 8 (порошок, жидкость или газ) в герметичной оболочке 7 более мягко и плавно нагружаются взрывной волной. Эластичная оболочка 7 (фиг. 2 и 3) может изготавливаться из картона, малопрочной хрупкой пластмассы. В этом случае оболочка 7 разрушается в стволе 5 или на расстоянии не более 5-10 м от ствола 5, Осуществляется непосредственный выброс огнетушащего состава из ствола 5, при выбросе 20 кг порошка образуется мощный газопорошковый поток, движущийся на расстояние до 30-35 м, при выбросе воды до 20-25 м. Эластичная герметичная оболочка 7 и пыж 12, закрывающие головное отверстие ствола 5, способствуют уравниванию массовых скоростей потока, задерживают начало взаимодействия потока с окружающей средой и стимулируют прессование взрывной волной, массивной, устойчивой к воздействию аэродинамического сопротивления, головной части газопорошкового потока.

При использовании распылительных зарядов 21 (фиг. 4) во время взрыва вышибного заряда 9 загорается детонирующий шнур 22. Взрыв зарядов 21 происходит одновременно с взрывом воспламенителя 13 в момент его удара в очаге пожара.

Используемая в установке система автоматического регулирования времени выстрелов обеспечивает задание ритма выстрелов в пределах от 0 до 0,9 с между выстрелами из отдельных стволов 5 (фиг. 1), участвующих в залпе.

Ствол 5 (фиг. 2), в котором вышибной заряд 9 и огнетушащий состав 8 размещаются в одной герметичной оболочке 7, позволяет обеспечить тушение значительных площадей и мощных очагов на расстоянии до 100 м, при этом сокращается время на перезаряжение ствола 5, он может быть изготовлен на месте работ незадолго до применения (недолговременное хранение).

Снаряженный ствол 5 (фиг. 3), в котором вышибной заряд 9 и огнетушащий состав 8 размещаются в разных отделениях 7а и 7b герметичной оболочки 7 из эластичного материала, имеет аналогичное преимущество по применению, что и снаряженный ствол 5 на фиг. 2, но, кроме того, отдельно загерметизированные вышибные заряды 9 от огнетушащего состава 8 позволяют обеспечить их длительное и безопасное хранение.

Снаряженный ствол 5 (фиг. 4), в котором оболочка 18 с огнетушащий составом 8 заключена в цилиндрический корпус 19, позволяет обеспечить тушение локальных очагов, удаленных более чем на 100 м, полностью донести огнетушащий состав до очага пожара и обеспечить его распыление непосредственно в очаге пожара.

Основными преимуществами изобретения является уменьшение времени перезаряжения ствола до 20-30 с, обеспечение возможности наполнения снаряда порошком, жидкостью или газов, увеличение дальности распространения потока на 20-30% по сравнению с прототипом.

Изобретение наиболее целесообразно использовать для тушения крупномасштабных и быстроразвивающихся пожаров, горящих взрывоопасных материалов и изделий, а также для тушения пожаров в труднодоступных зонах, характеризующихся наличием мощных потоков световых, тепловых, радиоактивных излучений, взрывоопасных пылей, паров, газов, аэрозолей, токсичных пылей, паров, газов, аэрозолей. (56) Авторское свидетельство СССР N 4885526, кл. А 62 С 27/00, 1987.

Сущность изобретения: пожаротушащая установка содержит установленный на шасси пакет стволов 5, каждый из которых имеет индивидуальный амортизатор 16 и соединен с системой автоматического регулирования временем подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара. В каждом стволе 5 вышибной заряд 9 и огнетушащий состав 8 заключены в герметичную оболочку 7 из легкоразрушающего под воздействием на нее взрывной волны материала. Вышибной заряд 9 и огнетушащий состав 8 отдалены друг от друга и стенок оболочки 7 посредством пыжей 10 и 12. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ПОЖАРОТУШАЩАЯ УСТАНОВКА, содержащая установленный на шасси пакет стволов, каждый из которых содержит вышибной заряд с его воспламенителем и огнетушащий состав, отличающаяся тем, что в каждом стволе вышибной заряд и огнетушащий состав помещены в герметичную оболочку из легкоразрушаемого под воздействием на нее взрывной волны материала, в которой установлены пыжи, а воспламенитель связан с вышибным зарядом, при этом каждый ствол имеет индивидуальный амортизатор и соединен с системой автоматического регулирования времени подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что оболочка разделена на два несообщающихся герметичных отделения, в одном из которых помещен огнетушащий состав, а в другом - вышибной заряд, при этом пыжи установлены в каждом отделении. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в каждом стволе огнетушащий состав помещен в герметичную оболочку из легкоразрушаемого под воздействием на нее взрывной волны материала, которая вместе с вышибным зарядом заключена в корпус, по всей длине которого продольно на расстоянии друг от друга расположены распылительные заряды, закрепленные на детонирующем шнуре, концы которого связаны с воспламенителем вышибного заряда и инициатором, соединенным с электрическими контактами к системе автоматического регулирования временем подачи доз огнетушащего состава в очаг пожара. 4. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что каждый пыж выполнен в виде твердых дисковых прокладок.