СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА Российский патент 2003 года по МПК A62C2/00 

Настоящее изобретение относится к области пожаротушения и может быть использовано для тушения пожаров на жилых и промышленных объектах, а также для тушения лесных низовых пожаров.

Известен способ тушения пожара в условиях низких температур, заключающийся в подаче воды в рукавную линию, ее подогрев до температуры, достаточной для ликвидации обледенения рукава и подачи к очагу горения в жидком виде (А.с. России 2030193, МКИ А 62 С 33/00, опубл. 1995 г., БИ 7).

В известном способе тушение пожара производится водой, а ее подогрев осуществляется только для подачи к очагу горения в жидком виде.

Известен способ тушения пожара горящей поверхности, заключающийся в том, что в газовый поток, создаваемый реактивным двигателем, подают распыленную огнегасительную жидкость, нагревают ее до испарения и на поверхность горения подают газовый поток, содержащий собственно газовый поток и пар огнегасящей жидкости (А.с. СССР 1639667, МКИ А 62 С 3/02, опубл. 1991 г., БИ 13).

В известном способе пар огнегасящей жидкости используется как дополнительная среда для увеличения размеров газовой струи с низким содержанием кислорода; как самостоятельный фактор тушения пар не используется.

В качестве прототипа принят способ тушения пожара, включающий операции нагрева воды до 90-100^oС, ее распыления и подачи в зону горения (А.с. СССР 1210855, МКИ А 62 С 1/06, опубл. 1986 г., БИ 6).

Известная совокупность операций позволяет получать эффект тушения за счет двойного воздействия (жидкой и газообразной фазой). Капля нагретой воды, попадая в зону горения, частично испаряется и попадает на поверхность возгонки продуктов горения, смачивая ее. Образовавшийся пар снижает концентрацию кислорода в воздухе зоны горения, что приводит к погасанию пламени. К недостаткам известного способа следует отнести различные скорости паровой и жидкой фаз. Это приводит к образованию двух различных по местоположению областей эффективного тушения (отдельно для паровой фазы, и отдельно для жидкостной фазы). Кроме того, теплота парообразования воды имеет достаточно высокое значение по сравнению с ее теплоемкостью и количество паровой фазы, образуемой при испарении капель, относительно невелико.

Целью предлагаемого способа является повышение эффективности тушения пожара.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе тушения пожара, включающем операции нагрева воды до 90-100^oС, ее распыления и подачи в зону горения, нагрев производят до полного испарения воды, а пар подают в зону горения за счет перевода энтальпии паровой среды в кинетическую энергию потока с образованием струи термодинамически нестабильного пара.

Операция нагрева воды до полного испарения водной фазы позволяет добиться полного распыления водной струи.

Операция подачи пара за счет перевода энтальпии паровой среды в кинетическую энергию потока позволяет понизить температуру пара, подаваемого в зону горения, и одновременно создать струю огнетушащей среды.

Параметр операции подачи пара с образованием термодинамически нестабильной струи позволяет получать струю переохлажденного пара с температурой меньшей, чем температура его конденсации. Практически сразу же после выхода в такой струе образуются центры конденсации, состоящие из жидкой фазы. При этом скорость центров конденсации равна скорости пара, что позволяет получить огнетушащую струю с равномерно распределенными характеристиками как паровой, так и жидкой фаз.

Температура получаемой по предлагаемому способу огнетушащей струи не превышает 40-45^oС, что обеспечивает безопасность пожарных расчетов.

Эффективность предлагаемого способа проверялась на различных типах очагов горения.

1. Очаг горения - разлитые нефтепродукты (бензин в открытой емкости). Тушение происходит на поверхности соприкосновения парожидкостной струи и зоны пламени. В одном случае из 10 произошел обратный проскок пламени в область погашенного бензина. Повторное проведение струи пара над горящей поверхностью привело к прекращению горения. После завершения всей серии экспериментов бензин в емкости не помутнел, что указывает на эффективность предлагаемого способа (струя воздействовала на зону горения и отсекала ее от паров бензина, испаряющихся с области погашенного бензина).

2. Очаг горения - резинотехнические изделия (старые покрышки и камеры). Наблюдаемый эффект тушения имеет двоякую природу: происходит увлажнение поверхности резины капельками воды и угнетение зоны пламени за счет проникновения в нее пара. Увлажнение наблюдалось не только на лицевой стороне резины (обращенной к пожарному расчету), но и частично на тыльной стороне - это свидетельствует как о высокой проникающей способности существующих центров конденсации, так и об образовании новых центров.

3. Очаг горения - сухая трава. Тушение происходит по поверхности соприкосновения парогазовой струи и зоны горения. Скорость тушения фронта пожара ограничивалась скоростью передвижения пожарного расчета.

Таким образом, предлагаемый способ имеет три механизма тушения:
- динамический сдув продуктов горения;
- флегматизация зоны горения негорючими продуктами (паром);
- увлажнение поверхности капельками воды.

Указанные механизмы тушения обеспечивают эффективность предлагаемого способа.

Изобретение может быть использовано при тушении пожаров твердых материалов резинотехнических изделий, нефтепродуктов, а также лесных пожаров. Способ заключается в том, что нагрев воды производят до полного ее испарения, а пар подают в зону горения за счет перевода энтальпии паровой среды в кинетическую энергию потока с образованием термодинамически нестабильной струи. Полученная таким образом мелкодисперсная струя обладает высокой огнетушащей способностью и хорошо проникает в зону горения.

Способ тушения пожара, заключающийся в том, что воду нагревают, распыляют и подают в зону горения, отличающийся тем, что нагрев производят до полного испарения воды, а пар подают в зону горения за счет перевода энтальпии паровой среды в кинетическую энергию потока с образованием струи термодинамически нестабильного пара.