СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ Российский патент 2000 года по МПК A62C3/02 A62D1/00 

Изобретение относится к области создания способов и средств, предназначенных для предотвращения пожаров или сдерживания огня.

В настоящее время наиболее универсальными средствами пожаротушения, применяемыми для гашения любого типа пожаров и электроустановок под напряжением, являются огнетушащие порошки на основе карбонатов, фосфатов, хлоридов щелочных металлов.

Одним из наиболее перспективных средств объемного пожаротушения тушения являются системы, в которых используются специальные аэрозольгенерирующие составы.

Сущность способа тушения пламени в этом случае заключается в ингибировании и обрыве цепных реакций горения именно в племенной зоне. Известны составы на основе порохов, генерирующие ингибирующий аэрозоль. (Журнал "Двойные технологии", N 2, 1999, стр. 28, Российская инженерная академия, секция "Инженерные проблемы стабильности и конверсии"). Эти составы имеют по эксплуатационным характеристикам ряд преимуществ в сравнении со штатными средствами, например фреонами и пожаротушащими порошками:
- по ингибирующей способности они не менее чем в 5 раз превышают лучшие ингибирующие фреоны, в первую очередь за счет активирования в пламенной зоне ингибитора, в качестве которого используются, как правило, соединения легко возбуждающихся при повышенной температуре элементов первой группы (KNO₃ и др.)
- относительно низкая токсичность;
- низкая стоимость;
- постоянная готовность к действию и др.

Известен также способ тушения масштабных (лесных и др.) пожаров с использованием энергии взрыва взрывчатого вещества. Взрывным способом могут создаваться минерализованные противопожарные полосы в лесу путем закладки взрывчатого вещества в шпуры или раскладки взрывчатых составов в виде шланговых зарядов (Орлов O.K., Кустов Ю.В. Эластичные шпуровые заряды для борьбы с лесными пожарами - В кн.: "Лесные пожары - борьба с ними", ЛенНИИХЛ, 1986).

Указанные взрывные методы являются весьма эффективными, но очень трудоемкими и небезопасными.

Известны комбинированные системы тушения, основной принцип действия которых заключается в разбрасывании инертного огнегасящего состава в результате взрыва ВВ, имеющегося в конструкции (а.с. N 1266549, кл. A 62 C 3/00, 1985, а.с. N 1400619, кл. A 62 C 1/22, 1986).

Данные способы локализации и тушения пожаров основаны на том, что заряды взрывчатого вещества доставляются в очаг пожара в виде составной системы элементов. Составная система скомпонована в виде связок элементов с огнетушащим составом, расположенных вокруг центрального элемента взрывчатого вещества.

Однако опыт отработки составов предохранительных взрывчатых веществ, продукты взрыва которых обладают высокими пламегасящими свойствами, свидетельствуют о том, что более рационально и эффективно введение пламегасящих компонентов непосредственно в состав взрывчатого вещества. Это обеспечивает лучшее распределение флегматизаторов в составе и значительно повышает степень безопасности в обращении со взрывчатыми материалами. Созданные эффективные композиции антипиренов и оригинальные конструктивные решения огнетушащих систем получили широкое и результативное применение. Однако они недостаточны для эффективного и быстрого подавления масштабных (лесных и др.) пожаров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ по патенту N 2005516, МПК A 62 C 2/00, 1994. Этот способ предусматривает гашение пожаров огнетушащим составом, образованным аэрозолем из твердой и газообразной фаз, полученными при горении специальных составов, содержащих 13,5-20% полимерного связующего на основе каучуков и 70-82% окислителя азотнокислого калия или хлорнокислого калия или их смесь.

Данный способ принят за прототип. Продукты сгорания таких составов содержат 40-45% по весу соединений калия, находящихся в основном в газообразном состоянии. Это обстоятельство способствует интенсивному ингибирующему воздействию на реакции в пламени.

Расход топлива при гашении древесины составляет 0,03-0,06 кг/м³. Время (продолжительность) подачи огнетушащего аэрозоля - промежуток времени с момента начала до момента окончания истечения огнетушащего аэрозоля из выпускного отверстия генератора огнетушащего аэрозоля (ГОА) составляет от 5 до 200 секунд.

К недостаткам этого способа следует отнести его непригодность для эффективного и быстрого подавления масштабных (лесных и др.) пожаров.

Задачей изобретения является разработка эффективного и быстрого способа подавления масштабных пожаров.

Задача решается за счет того, что в известном способе локализации и тушения пожаров, включающем воздействие на очаг огнетушащим составом, образованным аэрозолем из твердых и газообразных фаз, аэрозоль получают в процессе взрыва высокопредохранительного взрывчатого вещества, содержащего нитрат аммония, хлористый натрий или хлористый калий, динитрофеноксиэтанол или тринитротолуол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрат аммония - 31 - 44
Динитрофеноксиэтанол или тринитротолуол - 6 - 9
Хлористый натрий или хлористый калий - 50 - 60
В таблице приведен состав продуктов сгорания различных вариантов компоновки промышленных взрывчатых веществ, их характеристики, а также характеристики образцов с содержанием компонентов за пределами заявленного соотношения.

Компоновка взрывчатого пламегасящего состава базировалась на основных принципах создания взрывчатого вещества предохранительного класса. Основными составными частями композиции являются различные комбинации окислителей с горючими веществами и пламегасителями. Состав должен быть хорошо сбалансирован по кислороду, чтобы можно было полнее использовать потенциальные энергетические возможности, заложенные в смеси, и обеспечить выделение минимального количества горючих недоокисленных продуктов взрыва, склонных к доокислению, и свободного кислорода. Коэффициент избытка окисляющего агента (α) исходной композиции обеспечивается на уровне 0,9 - 1,1.

Из данных, приведенных в таблице, следует, что образующийся в процессе взрыва аэрозоль состоит из различных инертных газов (H₂O, N₂ и др.) и конденсированных частиц, представляющих в основном соединения щелочных металлов. Продукты разложения содержат 50-60% по весу тонкодисперсного пламегасителя (соединений натрия). Это обстоятельство способствует интенсивному ингибирующему воздействию на реакции в пламени.

Время подачи огнетушащего аэрозоля составляет доли секунды, что является большим преимуществом в сравнении с прототипом.

В лабораторных условиях изготовлено ~ 200 кг высокопредохранительного взрывчатого вещества и в условиях предприятия проведена оценка гасящей способности продуктов взрыва высокопредохранительного промышленного взрывчатого вещества.

Потушена горящая древесина. Расход ПВВ при гашении древесины - 0,07-0,08 кг/м³.

По данным справочника "Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения" под редакцией А.Н. Баратова и А.Л. Корольченко. - М.: Химия, 1990 при объемном гашении пожаров ЛВЖ и древесины расходуется углекислый газ - 0,7 кг/м³; хладон 114 В₂ 0,22-0,37 кг/м³; порошковые средства 0,27-0,4 кг/м³.

Достоинствами предложенного способа пожаротушения являются универсальность применения для гашения любого типа пожаров; возможность получения образцов различных размеров; экологическая чистота продуктов сгорания; конверсия оборонных отраслей промышленности.

Способ относится к области создания способов и средств, предназначенных для предотвращения масштабных, например, лесных пожаров или средств сдерживания огня. На очаг пожара воздействуют огнетушащим аэрозольным составом, полученным в процессе взрыва высокопредохранительного промышленного взрывчатого вещества (ПВВ). Образующийся в процессе взрыва аэрозоль содержит 50-60% по весу тонкодисперсного пламегасителя (NaCl). Это обстоятельство способствует интенсивному ингибирующему воздействию на реакции в пламени. Способ позволяет осуществить экологически чистое гашение пожаров любого типа. 1 табл.

Способ локализации и тушения пожаров, включающий воздействие на очаг огнетушащим составом, образованным аэрозолем из твердых и газообразных фаз, отличающийся тем, что аэрозоль получают в процессе взрыва высокопредохранительного промышленного взрывчатого вещества, содержащего нитрат аммония, хлористый натрий или хлористый калий и динитрофеноксиэтанол или тринитротолуол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрат аммония - 31 - 44
Хлористый натрий или хлористый калий - 50 - 60
Динитрофеноксиэтанол или тринитротолуол - 6 - 9