СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО ТУШЕНИЯ, ЛОКАЛИЗАЦИИ ПОЖАРА Российский патент 1999 года по МПК A62C3/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к способам тушения, локализации пожаров с использованием газодинамического потока, получаемого при помощи газогенератора, в качестве которого возможно использование реактивных газотурбинных авиационных двигателей, твердотопливных и жидкостных ракетных двигателей.

Известны способы тушения пожаров путем заброса пожаротушащих веществ в очаг пожара. Для этого применяются лафетные стволы, установленные на различных технических средствах. Через лафетные стволы подается вода, пена или другое пожаротушащее вещество. Однако при большом пожаре или большом расстоянии до очага пожара эффективность использования лафетных стволов незначительная, поэтому требуется большое количество лафетных стволов для охвата всего или значительной части пожара. Кроме того, большие расстояния снижают точность заброса и увеличивают возможность сноса пожаротушащего вещества ветром.

Известны способы тушения пожаров, использующие автоматические системы пожаротушения, в которых спринклеры - автоматически включающиеся оросительные головки. Данные системы устанавливаются обычно в помещениях, а спринклеры крепятся к потолку. В данном случае каждый спринклер имеет фиксированную и ограниченную площадь орошения. Известен способ тушения пожара нефтяной скважины с использованием газодинамической струи (патент N 93/18823 A 62 C 3/06, 30.09.93 г. PCT (WO). Данный способ тушения нефтяной скважины предусматривает рассечение струи скважины горизонтальным потоком турбореактивного двигателя (ТРД) на нижнюю и верхнюю (горящую) части с последующим гашением факела. Однако этот способ тушения нельзя применить для тушения других пожаров. Наиболее близкими по общим признакам к предлагаемому способу тушения, локализации пожара является способ тушения пожаров газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанов с помощью шатрового покрытия, раскрытый в патенте США N 5113948, кл. A 62 C 3/06, опубл. 19.05.92.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа вертикального тушения, локализации пожара, в первую очередь, для тушения пожаров в открытых резервуарах, разлитых по поверхности горючих жидкостей, а также для локализации пожаров в определенных границах и для защиты отдельных объектов от огня.

Данная задача решается способом локализации и тушения пожара, который заключается в использовании шатрового покрытия, создаваемого газодинамическим потоком, направляемым на очаг пожара сверху вниз, при этом газодинамический поток нейтрален к огню или содержит пожаротушащие вещества и имеет форму конуса, который перекрывает площадь пожара.

Причем газодинамическим потоком накрывают центральную часть площади пожара, а затем производят расширение площади тушения пожара путем непрерывного кольцеобразного относительно центра пожара увеличения площади газодинамического потока.

Кроме того, газодинамический поток имеет фиксированное положение с перекрытием одной или нескольких сторон площади пожара.

В дополнение ко всему газодинамический поток последовательно и непрерывно проходит всю площадь пожара с фиксацией перекрытия одной или нескольких сторон площади пожара.

Современный уровень развития науки и техники позволяет реализовать предлагаемый способ вертикального тушения, локализации пожара. В качестве источника газодинамического потока может быть использован газогенератор различного типа и способа получения газодинамического потока (струи). Тип и мощность газогенератора зависят от транспортного средства и характеристик очага пожара. Например, в качестве газогенератора могут быть использованы газотурбинные авиационные двигатели, ракетные двигатели, а в качестве носителей газогенераторов могут быть использованы вертолеты, турболеты, воздушные платформы или механические подвесные, тросовые и другие системы.

Предлагаемое изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показаны схематично в плане некоторые варианты перекрытия площадей и сторон площадей пожара газодинамическими потоками, на фиг. 2 показано использование способа вертикального тушения, локализации пожара при ликвидации пожара нефти в открытом резервуаре, на фиг. 3 - пожара разлитой на местности нефти; на фиг. 4 - локализация пожара отдельного объекта, где d - диаметр резервуара, D - диаметр газодинамического потока, l - ширина разлитой нефти, I - длина разлитой нефти, C - ширина газодинамического потока в основании, 1 - открытый резервуар, 2 - нефть, 3 - воздушно-пожарная платформа, 4 - маршевый двигатель, 5 - бак с топливом, 6 - бак с пожаротушащими компонентами, 7 - приборы дистанционного управления, 8 - газогенератор (ГГ), 9 - сопло, 10 - насадок, 11 - наконечник, 12 - пульт дистанционного управления, 13 - газодинамический поток, 14 - управляемый вертолет, 15 - лафетные стволы, 16 - управляющий вертолет, 17 - вертолет, 18 - гибкие силовые и коммуникационные связи, 19 - объект, 20 - зона пожара, 21 - зона безопасности.

Применение способа вертикального тушения, локализации пожара с помощью шатрового газодинамического потока, имеющего форму конуса, который перекрывает всю площадь горения или ее часть с последующим непрерывным расширением или последовательным прохождением всей площади пожара с начальной фиксацией одной или нескольких сторон площади пожара, поясняется на следующих примерах.

В открытом резервуаре 1 загорелась нефть (фиг. 2). К резервуару доставляется воздушная пожарная платформа 3, которая может подниматься при помощи механических подъемников или тросовых систем. В данном примере платформа 3 снабжена маршевым двигателем 4 для вертикального и горизонтального перемещения. Платформа имеет бак с топливом 5, бак с пожаротушащими компонентами 6, приборы дистанционного управления 7. На платформе установлен ГГ 8, имеющий сопло 9 и снабженный насадком 10 и наконечником 11. После проверки платформы производят заправку ее топливом и необходимыми компонентами. Оператор с пульта управления 12 подает команду на запуск маршевого двигателя 4, поднимает платформу на необходимую высоту и выводит ее в точку над резервуаром 1. Затем включает ГГ 8. В зависимости от мощности ГГ может быть и различная реактивная составляющая, которая направлена в противоположную по направлению газодинамического потока сторону. Для ее нейтрализации используется вертикальная тяга маршевого двигателя 4, масса платформы 3 и масса самого ГГ 8. В данном примере реактивная составляющая газодинамического потока 13 уравновешивается массой платформы 3 и массой ГГ 8. В качестве источника газодинамического потока в данном случае используется маршевый двигатель 4.

После выхода ГГ 8 на рабочую мощность оператор включает подачу пожаротушащих компонентов из бака 6 через насадок 10 в газодинамический поток 13. Затем оператор с пульта управления 12 осуществляет снижение платформы 3 до необходимой высоты. Снижение платформы с работающим ГГ обеспечивает отвод горячего воздуха, поток которого идет от пожара, от самой платформы. Когда диаметр площади газодинамического потока в точках соприкосновения с резервуаром 1 перекроет его, то есть D будет больше 1 (фиг. 1a, 2), платформа 3 зависает над резервуаром. Насадок 10 позволяет сохранить газодинамический поток (не дать ему расшириться), а наконечник 11, имеющий различные выходные формы, позволяет распределить поток или придать ему определенную форму и направление. Кроме того, насадок и наконечник позволяют равномернее покрыть площадь пожара пожаротушащими компонентами, подаваемыми во внутрь газодинамического потока через насадок 10. Так как газодинамический поток 13 является нейтральным по отношению к огню или содержит пожаротушащие компоненты, то через некоторое время процесс горения прекращается и пожар ликвидируется.

Оператор производит выключение ГГ 8 и подачу компонентов, затем отводит платформу 3 от резервуара 1 и осуществляет ее посадку. Остаток топлива сливают, проводят осмотр платформы, отсоединение насадка и наконечника, затем платформу транспортируют на место ее дислокации.

При возникновении пожара разлитой нефти (фиг. 1б и 3) способ вертикального тушения, локализации пожара может быть применен, например, с использованием дистанционно управляемого пожарного вертолета 14, на котором установлен ГГ 8 с закрепленными на нем лафетными стволами 15 для подачи пожаротушащих компонентов в газодинамический поток 13. Управление данного вертолета осуществляется с управляющего пилотируемого вертолета 16, на котором находится оператор с пульта дистанционного управления. При большой разлитой площади используется несколько пожарных вертолетов с одним или двумя пилотируемыми вертолетами, в которых могут находиться несколько операторов. При этом суммарная площадь, создаваемая газодинамическими потоками отдельных ГГ, должна быть сплошной и перекрывать всю площадь пожара (фиг. 1б). При тушении пожара, имеющего значительную длину L (фиг. 1в), применяется последовательное прохождение газодинамического шатра по всей площади пожара. В данном случае ширина газодинамического потока С перекрывает одну из сторон площади пожара (фиг. 1в) или несколько сторон (фиг. 1г). При последовательном движении газодинамического шатра вдоль стороны L (фиг. 1в) происходит последовательный захват площади горения и ее тушение. Кроме того, при продольном движении газодинамического потока 13 происходит частичный или полный сдув пламени в зоне их взаимодействия, что связано со скоростью газодинамического потока, свойствами горючих материалов и скоростью их горения. Данный процесс регулируется и углом наклона газодинамического шатра относительно поверхности горения. Это может быть использовано и при пожаре нефти рядом с танкером, кораблем, пристанью (фиг. 1г). В данном случае, охватив, например, с трех сторон площадь пожара, горящую нефть отсекают от корабля (танкера) и пристани, частично гася при этом огонь. После уменьшения площади горения возможен охват горящей нефти со всех сторон и ее тушение или полная локализация.

При локализации пожара на отдельном объекте возможно использование вертолета с подвешенным к нему ГГ. В данном случае масса самого ГГ, например, уравновешивает реактивную составляющую газодинамического потока. Поэтому соединение ГГ с вертолетом осуществляется при помощи гибких связей. Рассмотрим пример локализации пожара в зоне отдельного объекта (фиг. 4). Объект 19 находится на пути фронта пожара 20. Подлет вертолета 17 с подвешенным к нему ГГ 8 при помощи гибких связей 18 производится на безопасной высоте. При этом, вертолет может подлететь к объекту с любой стороны, что особенно важно при больших расстояниях подлета. Например, пролетев зону пожара 20, вертолет 17 зависает над объектом 19, затем опускается на рабочую высоту, которая зависит от пожарных и погодных условий. После этого оператор на вертолете включает ГГ 8 и систему подачи пожаротушащих компонентов через лафетные стволы 15 и опускает ГГ 8 над объектом, обеспечивая необходимый охват газодинамическим потоком 13 объекта 19 и зоны безопасности 21. Данная зона может быть обеспечена без накрытия объекта газодинамическим шатром, что зависит от характера пожара и наличия пожарных вертолетов, а также от типа самого объекта. Непосредственно газодинамический шатер держат над объектом на протяжении времени, пока пройдет фронт пожара и опасность возгорания объекта будет ликвидирована. Затем ГГ поднимают к вертолету, предварительно выключив его и систему подачи пожаротушащих компонентов. Вертолет возвращается на базу дислокации, где ГГ отстыковывается и с ним проводятся профилактические работы и подготовка к следующему тушению или локализации пожара.

Создание предлагаемого способа вертикального тушения, локализации пожара способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Использование данного способа позволяет расширить функциональные возможности авиационно-пожарной техники. Существующий в настоящее время научно-технический и производственный потенциал предприятий позволяет реализовать предлагаемое изобретение. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Предлагаемый способ вертикального тушения, локализации пожара позволяет тушить как площадные пожары, так и пожары газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанов и скважин, а также пожары отдельных объектов.

Способ вертикального тушения, локализации пожара использует газодинамический поток, получаемый при помощи газогенератора. При этом данный поток является нейтральным или содержит пожатушащие вещества и направлен сверху вниз на очаг пожара. В качестве газодинамического потока может быть использован, например, реактивный поток авиационного турбореактивного двигателя (ТРД или ТРДД). Тушение пожара обеспечивается перекрытием или прохождением всей площади пожара площадью газодинамического потока. Внешняя форма газодинамического потока, направленного сверху вниз, имеет форму шатра. Локализация пожара достигается путем фиксации площади газодинамического потока по одной или нескольким сторонам площади пожара. Данный способ может быть использован и для "сдувания" пламени пожара с последующим прохождением площади пожара газодинамическим потоком. В качестве носителя источника газодинамического потока используется летательный аппарат типа вертолета, турболета, специальной платформы или систем, использующих механические или другие подъемники. Способ вертикального тушения, локализации пожара позволяет тушить как площадные пожары, так и пожары отдельных объектов, включая пожары газовых, газонефтяных и нефтяных скважин, а также обеспечивать профилактику зоне безопасности вокруг объектов, требующих защиты от фронта пожара или находящихся в зоне пожара. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ локализации и тушения пожара, заключающийся в использовании шатрового покрытия, отличающийся тем, что шатровое покрытие создают газодинамическим потоком, направляемым на очаг пожара сверху вниз, при этом газодинамический поток нейтрален к огню или содержит пожаротушающие вещества и имеет форму конуса, который перекрывает площадь пожара. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газодинамическим потоком накрывают центральную часть пожара, а затем производится расширение площади тушения пожара путем непрерывного кольцеобразного относительно центра пожара увеличения площади газодинамического потока. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что газодинамический поток имеет фиксированное положение с перекрытием одной или нескольких сторон площади пожара. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что газодинамический поток последовательно и непрерывно проходит всю площадь пожара с фиксацией перекрытия одной или нескольких сторон площади пожара.