Пожарный автомобиль (варианты) Российский патент 2024 года по МПК A62C27/00 A62C5/02 A62C31/02 

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано в автоцистернах как для тушения, так и для локализации пожаров класса А - твёрдых горючих материалов (ТГМ) в жилых, административных и производственных зданиях и помещениях и на открытом пространстве. Особенно на объектах, где важна большая скорость тушения и нежелателен излишний пролив воды в процессе тушения.

По данным ряда специалистов по тушению пожаров твёрдых горючих материалов (ТГМ), средняя площадь пожара на момент прибытия первого руководителя тушения пожара (РТП) колеблется в пределах 30±10 м². В состав сил и средств тушения обязательно входят автоцистерны (АЦ), от тактико-технических параметров которых в большой степени зависит эффективность и качество тушения пожаров. По нормативным документам на пожарных машинах типа АЦ должен находиться первоначальный запас воды - от 1600 л на малых пожарных машинах и до 4 м³ - на больших машинах. Максимальная площадь пожара, которая может быть потушена привезённым запасом воды: для Егеря 2 равна 50-55 м², и время тушения порядка 2 минут, т.е. со скоростью тушения всего 30 м²/мин. При этом, более 90% использованной на тушение пожара воды составляют потери, заливающие нижние этажи здания, что наиболее существенно в многоэтажных и высотных зданиях.

Применение для пожаротушения в АЦ иных средств, кроме воды, например порошков, более эффективно.

Известно многофункциональное противопожарное оборудование, содержащее кузов транспортного средства, механизм пожаротушения, рычаг управления, резервуар для хранения воды наверху кузова, ящик для хранения порошка на поверхности корпуса, резервуар для сухого порошка, вертикально закреплённый на внутренней стенке ящика для хранения порошка, насос наддува, подъёмную платформу. Поворотный рычаг неподвижно расположен на поверхности коробки, а пистолет-распылитель для тушения пожара подвижно расположен на одном конце поворотного рычага, в стороне от подъёмной платформы через зажим, рычаг управления соединён с механизмом пожаротушения – CN 215136283 U, 2021 г.

Также известна возможность применения пеногелевой композиции для АЦ, которая имеет значительные преимущества.

Наиболее близким аналогом является пожарный автомобиль, содержащий базовое шасси, устройство подачи воздуха и баллон раствора пенообразователя, связанный с устройством подачи пены в очаг пожара для генерации быстротвердеющей компрессионной пены, система генерации быстротвердеющей компрессионной пены, совместно с устройством подачи пены в очаг пожара, представлена в виде модульных блоков, выполненных с возможностью установки их на кузове автомобиля и содержащих каждый блок - устройство подачи воздуха в виде баллона со сжатым воздухом, через канал подачи связанный с баллоном раствора пенообразователя, содержащего шаровой пыж из упругого материала, плавающий на поверхности раствора, дополнительный баллон со сжатым газом, канал выпуска которого, также как и канал выпуска баллона раствора пенообразователя, соединены каждый, через один из соответствующих спаренных рукавов высокого давления рукавной линии, с устройством подачи пены в очаг пожара, выполненным в виде пеногенератора – RU 2721193 C1.

Недостаток прототипа – наличие баллонов со сжатым воздухом и газом, усложняющее комплектацию автомобиля и повышающее его дополнительный вес, следствием чего является сложность магистральных линий подачи сжатого воздуха и газа в равном количестве подаваемого раствора. Кроме того, отсутствует возможность регулирования вязкости огнетушащего состава - компрессионной пены.

Техническая задача изобретения состоит в повышении эффективности работы пожарного автомобиля, уменьшении веса оборудования, сокращении времени пожаротушения путём применения особой конструкции пеногенератора со специально изготовленным составом для пожаротушения, имеющим широкий диапазон вязкости в исходном состоянии и обладающим широким диапазоном скорости увеличения вязкости ОС в условиях пожара.

Эта задача решена двумя вариантами пожарного автомобиля с разработанным оборудованием и новым составом пеногеля при его использовании.

В первом варианте пожарный автомобиль содержит базовое шасси и резервуар с растворами компонентов А и Б пенообразователя, канал выпуска каждого раствора компонентов связан, через соответствующий магистральный рукав, с одним из спаренных рукавов высокого давления и, через устройство смешивания компонентов и единый рукав смешивания компонентов - с пеногенератором, связь канала выпуска каждого раствора компонентов с соответствующим магистральным рукавом резервуара с растворами компонентов А и Б выполнена через спаренный гидравлический насос, резервуар с растворами компонентов А и Б пенообразователя выполнен с вертикальной перегородкой из нержавеющего материала по всей высоте для разделения растворов, устройство смешивания компонентов А и Б выполнено в виде тройника, два входных канала которого, для подачи компонентов А и Б, образуют угол 120 ±10 град., а единый рукав смешивания компонентов, соединённый с выходным каналом тройника, образует с пеногенератором неразрывную конструкцию, в которой длина рукава смешивания L(м)=t х 0.5 q/f, где: t (cек) - время загустевания компонентов А и Б до вязкости 100-200 сСт, при этом t = 1-5 сек; q (м³ /с) - расход ствола, f (м² ) - площадь поперечного сечения рукава смешивания, а пеногенератор содержит цилиндрический входной канал для подачи загущённых в едином рукаве смешивания компонентов А и Б, выход входного канала соединён с конусообразной камерой с жёстко соединённым цилиндрическим наконечником, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде кольца, размещённого, с возможностью вращения, в канавке наконечника и снабжённого первым рядом отверстий под углом 45 град. по направлению потока, второй ряд отверстий выполнен под кольцом, перпендикулярно направлению потока, а цилиндрический наконечник снабжён на выходе плёнкообразующими сетками.

Применение в пожарном автомобиле частных исполнений конструкции и рекомендуемых содержаний водных растворов компонентов для получения пеногеля, для наилучшего эффекта позволяет использование следующих признаков:

- заключающийся в резервуаре раствор с компонентом А, содержит, мас.%: стабилизатор в виде смеси пропиленгликоля и фосфорного эфира в массовом соотношении 1:4 - 3-5, смесь солей щелочных металлов с pH не менее 12.3 - 3-5, силикат - 7-10, пенообразователь 6-10, вода 81-70, заключающийся в резервуаре раствор с компонентом Б, содержит, мас.%: стабилизатор – 10-19, ортофосфорная кислота - 20-22, ингибитор – 7-10, пенообразователь – 6-10, вода – 57-39, при равенстве исходных объёмов и секундных расходов растворов А и Б;

- в качестве смеси солей щелочных металлов с pH = 12.3, применяют смесь с концентрацией 2 моль карбоната натрия и 1 моль гидрокарбоната натрия на литр;

- в качестве силиката используют силикат натрия или калия;

- в качестве пенообразователя используют водный раствор синтетических анионных поверхностно-активных веществ;

- в качестве ингибитора используют одномолярный раствор дигидрофосфата натрия;

- плотности растворов компонентов А и Б отличаются не более чем на 5-10%.

- динамическая вязкость растворов компонентов А и Б отличается не более чем на 5-10%.

- тройник для смешивания компонентов А и Б выполнен из дюралюминия, или

полиуретана, или другого нержавеющего материала;

- на выходе пеногенератора обеспечивается оптимальная кратность

вспененного гелевого состава в диапазоне Кп от 5 до 10.

Представляемый состав растворов компонентов А и Б имеет широкий диапазон вязкости в исходном состоянии и широкий диапазон скорости увеличения вязкости ОС в условиях пожара, эффективно работает при тушении пожаров ТГМ, т.е. имеет оптимальные характеристики для получения пеногеля, образующегося в предлагаемом пеногенераторе за время 5-15 сек.

При определении составов растворов компонентов А и Б выяснено, что критическими характеристиками являются вязкость и время отверждения геля.

Рассмотрим результаты опытов, проведённых для выявления границ компонентов, входящих в растворы А и Б, при смешивании которых образуется пеногель.

Концентрация стабилизатора характеризует время отверждения геля.

Определение концентрации стабилизатора компонента А.

Минимальная масса на пластине говорит об отсутствии химического взаимодействия поверхности с составом силиката натрия. Концентрация стабилизатора менее 3 мас.% приводит к образованию соли на поверхности металлического сосуда, изменению концентрации и состава раствора. Увеличение концентрации более 5 мас.% приводит к образованию плёнки на поверхности металла. Концентрация стабилизатора более 5 мас.% не оказывает влияния на образование солей на поверхности металла. Опытные данные приведены в Таблице 1

Таблица 1

Концентрация стабилизатора, мас.% 0 0,5 1 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Масса пластины с солью,
грамм 13,3 13 12,6 12,3 11,8 11,5 10,4 10,3 10,3 10,3 10,3 Концентрация стабилизатора, мас.% 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10 Масса пластины с солью,
грамм 10,3 10,3 10,4 10,4 10,4 10,4 10,5 10,5 10,5 10,5

Таким образом, оптимальное значение стабилизатора лежит в диапазоне от 3 до 5 мас.%.

Концентрация смеси солей щелочных металлов с pH = 12.3 - буферной смеси - характеризует время отверждения.

Определение концентрации буферной смеси - силиката.

Буферная смесь представлена карбонатом натрия и гидрокарбонатом натрия в соотношении 2:1. Концентрация обусловлена значением водородного показателя в смеси. Буферный раствор препятствует локализованному образованию сгустков геля. Для подбора оптимальной концентрации буферной смеси проведено испытание, в котором переливалось эквимолярное количество фосфорной кислоты и определялось содержание остаточной воды и массы геля. Результаты испытаний приведены в Таблице 2.

Таблица 2

Буферная смесь, мас.% 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,7 4,0 4,7 4,9 5,0 Масса геля,
грамм 5,3 5,5 5,8 5,9 7,0 9,3 9,7 9,9 9,9 9,7 9,7 Масса воды, грамм 4,6 4,5 4,1 4,0 2,9 0,5 0,2 0 0 0,2 0,2 Буферная смесь, мас.% 5,4 5,7 6,0 6,8 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10 Масса геля,
грамм 9,7 9,4 9,3 9,0 8,9 9,0 8,8 8,7 8,5 8,3 8,3 Масса воды, грамм 0,2 0,5 0,5 0,8 0,9 0,9 1,0 1,1 1,3 1,3 1,3

Оптимальное значение концентрации лежит в диапазоне от 3 до 5 мас.%. Значения менее 3 мас.% приводят к меньшей массе образующегося геля и большему количеству несвязанной воды, самопроизвольному образованию и оседанию частиц. Увеличение концентрации более 5 мас.% приводит к образованию плотного гидратированного геля нарушенной структуры с потерей воды при нанесении на поверхность, вытеканию воды из геля, скольжению геля по поверхности.

Определение концентрации силиката натрия или калия.

Силикат натрия является компонентом, образующим гель за счет силикат-иона в составе и способности переходить в кремниевую кислоту при понижении pH. Диапазон содержания силиката натрия обусловлен количеством образующегося геля. Для определения оптимального количества силиката натрия готовится серия раствора с градиентом концентраций силиката и фосфорной кислоты. Критерием успеха считается образование структуры, занимающей не менее 98% суммарного объёма компонентов. Получена зависимость объёма образующегося геля от его концентрации, представленная в Таблице 3.

Таблица 3

Силикат натрия, мас.% 1,0 1,1 1,4 2,1 3,4 5,1 7,6 11,5 12,3 13,4 14,7 14,9 16,3 Процент геля от суммы компонентов, % 0 0 0 0 10 38 99 99 98 96 93 93 90

При концентрациях силиката натрия менее 3% не образуется гель, т.к концентрация кремниевой кислоты ниже границы растворимости. Увеличение концентрации более 12% не приводит к увеличению объема геля, а ведёт к увеличению стоимости и плотности состава, возможным ошибкам при приготовлении и высаливанию при хранении.

Пенообразователь

Определение оптимальной концентрации пенообразования получено экспериментально с учетом кратности полученной пены. Этот диапазон составляет 6-10 мас.%.

Опыты по определению концентрации стабилизатора в компоненте Б проводились аналогично опытам по определению концентрации стабилизатора в компоненте А. Полученные результаты показали, что концентрация стабилизатора менее 10 мас.% приводит к образованию соли на поверхности металлического сосуда, изменению концентрации и состава раствора. Концентрация стабилизатора более 19 мас.% не оказывает влияния на образование солей на поверхности металла, но выбрано из соображений экономии и удобства приготовления.

Определение концентрации ортофосфорной кислоты при смешении с водным раствором компонента А.

Ортофосфорная кислота – компонент, при взаимодействии которого с силикатом

натрия образуется гель кремнезёма, соотношение концентраций этих компонентов обусловлено временем образования геля и полнотой его образования. Время измерено от смешивания компонентов до визуального образования геля. В соответствии с этим, содержание ортофосфорной кислоты - 20 - 22 мас.%.

Ингибитор нужен для предотвращения образования неоднородных сгустков кремниевой кислоты при смешивании компонентов. Для определения концентрации фиксировали образование геля: оно не происходит вне указанных пределов содержания ингибитора - 7-10 мас.%.

Анализ механизмов действия огнетушащих средств (ОС), изменяющих своё агрегатное состояние в процессе тушения ТГМ показал, что при этом неизбежна смена механизмов огнетушащего действия. Тогда доминирующим становится не охлаждение ТГМ, а механизм экранирования и механизм изоляции ТГМ от зоны горения. Это обстоятельство позволяет самым радикальным образом повышать эффективность всего процесса тушения ТГМ. Сам механизм охлаждения реализуется через такие медленные по своей природе физические параметры и процессы, как испарение, теплопроводность самих ТГМ, коэффициент теплопередачи от газа к твердому телу и другие. Поэтому охлаждение древесины водой требует для её тушения даже в идеальных лабораторных условиях от 25 до 40 сек и более. А механизмы огнетушащего действия экранированием и изоляцией реализуются в течение 1-2 сек. Это позволяет резко повысить скорость и эффективность всего процесса тушения ТГМ вспененными гелями. Тем более, что за временные и вязкостные параметры тушения приняты цифры реальных процессов тушения. Начальное время загущения геля - 1-5 секунд до вязкости 100-200 сантистокс. Этот процесс происходит в пределах конструкции самой системы подачи исходных растворов А и Б к очагу пожара. Осуществляется он смешением растворов в одном рукаве

для запуска процесса гелеобразования. А конечное время загустевания геля - от 200 сантистокс до 1000 сантистокс - в течение ещё 5-10 секунд. Но это происходит уже вне системы, на поверхности ТГМ.

Для сравнения эффективности различных ОС, способов и технологий тушения пожаров удобно воспользоваться коэффициентом качества тушения Ккт = Пэт 1/Пэт2.

Например, Ккт (гель / вода )=Пэт геля / Пэт воды. Ккт ( гель/ вода) = 0,06/0,001= 60.

Т.е. качество тушения предлагаемом способом в 60 раз выше, чем традиционным способом - водой.

Таким образом, высокая эффективность тушения пожаров ТГМ медленно твердеющими гелями (пенами) состоит в том, что они в течение нескольких секунд подачи более равномерным слоем покрывают значительную часть поверхности ТГМ и осуществляют включение в процесс тушения пожара механизмы экранирования и изоляции. Это осуществляется за счёт того, что огнетушащее средство в процессе тушения в течение заданного времени изменяет свою вязкость в две стадии:

1-ая стадия –при запуске механизма загустевания компонентов растворов А и Б от 10 до 100 -200 сСт за время 1-5 секунд, в пределах конструкции системы доставки ОС от места хранения растворов к объекту пожара;

2-ая стадия – за пределами конструкции (пеногенератора), на поверхности ТГМ, за время 5-10 секунд, в пределах от 200 до 1000-2000 сСт.

Для получения расчётного времени загустевания компонентов растворов до 100 -200 сСт за время 1-5 секунд требуется определённая расчётная длина гибкого рукава смешивания, который образует с пеногенератором неразрывную конструкцию:

L(м)=t х 0.5 q/f, где: t (cек) - время загустевания компонентов А и Б до вязкости 100-200 сСт, при этом t = 1-5 сек; q (м³ /с) - расход ствола, f (м² ) - площадь поперечного сечения рукава смешивания.

Пример расчёта.

Пожарные рукавные линии, в соответствии с ГОСТом, по величине секундного расхода жидкости q равны 7 л/с (0,007м³/сек) и 3,5 л/с (0,0035м³/сек). Диаметр рукава смешивания линии с расходом 3,5 л/с (0,0035м³/сек) равен 0,051 м а линии с расходом 7 л/с (0,007м³/сек) равен 0,07 м.

Тогда скорость течения жидкости в рукаве диаметром 0,051м равна v = q/f, f=3,14х0,051²/4=0,0021 м², v = 0,0035м3/сек/0,0021м²=1,7 м/сек.

Чтобы обеспечить заданное время смешивания растворов компонентов А и Б, равное 1-3 секунды, длина рукава смешивания должна быть L= v х t , где t = (1-3), откуда:

L= (1-3) х v = 1,7 м/сек х (1-3) сек = 1,7-5,1 м.

Тогда любой из предлагаемых двухкомпонентных растворов на выходе из рукава смешивания (на входе пеногенератора) будет иметь заданную вязкость, равную: 100-200 сСт.

Таким образом, диаметр рукава смешивания равен 0,051м, длина - от 1,7 до 5,1 м.

Время смешивания растворов А и Б равно 1-3 секунды, а вязкость геля на входе в пеногенератор будет равна заданными нами значениями вязкости - 100-200 сСт.

Входные каналы тройника, в котором происходит смешивание растворов

компонентов А и Б, образуют угол 120±10 градусов, полученный на основании экспериментальных данных.

Тройник для смешивания составов может быть выполнен из дюралюминия,

полиуретана или другого нержавеющего материала для исключения химического взаимодействия при смешивании.

Параметры тройника: dвых = 1.4 dвх, обусловлены законом сохранения скорости

потока: площадь сечения выходного отверстия должна быть равна сумме площадей входных отверстий. Это значит, что диаметр выходного отверстия должен быть равен 1,4 диаметров входных отверстий.

Тогда предлагаемые составы А и Б на выходе из рукава смешивания (на входе пеногенератора) будут иметь заданную вязкость, равную: 100-200 сСт.

Устройство пожарного автомобиля по первому варианту приведено на фиг. 1-3.

На фиг. 1- общий вид пожарного автомобиля, на фиг. 2 – разрез резервуара с подключением его к системе рукавных линий и пеногенератору, на фиг. 3 – разрез пеногенератора.

Общий вид пожарного автомобиля по фиг. 1 включает в себя базовое шасси 1, резервуар 2 с растворами компонентов А и Б, канал выпуска каждого раствора компонентов соединён с соответствующим магистральным рукавом 3 через спаренный гидравлический насос 4 суммарным расходом 30 л/с и давлением 15 атм для раздельной синхронной подачи растворов А и Б.

Устройство смешивания компонентов А и Б выполнено в виде тройника 5, входом соединённого с соответствующим магистральным рукавом 3, а выходом - с единым рукавом 6 смешивания компонентов, соединённым с пеногенератором 7.

Конструкция резервуара 2 с растворами компонентов А и Б, приведённая на фиг. 2, выполнена с вертикальной перегородкой 8 из нержавеющего материала по всей высоте для разделения растворов. Показано подключение резервуара 2 к системе рукавных линий и пеногенератору 7 в соответствии с позициями фиг. 1. Два входных канала тройника 5 для подачи компонентов А и Б образуют угол 120 ±10 град. Выходной канал тройника 5 соединён с единым рукавом 6 смешивания компонентов, образующим неразрывную конструкцию с пеногенератором 7. Длина единого рукава 6 L(м)=t х 0.5 q/f, где: t (cек) - время загустевания компонентов А и Б до вязкости 100-200 сСт, при этом t = 1-5 сек; q (м³ /с) - расход ствола, f (м² ) - площадь поперечного сечения рукава 6 смешивания.

Конструкция пеногенератора 7 в разрезе приведена на фиг. 3 и содержит цилиндрический входной канал 9 для подачи загущённых в едином рукаве 6 смешивания компонентов А и Б, выход входного канала 9 соединён с конусообразной камерой 10 с жёстко соединённым цилиндрическим наконечником 11, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха в виде кольца 12 размещённого, с возможностью вращения, в канавке 13 наконечника 11 и снабжённого первым рядом отверстий 14 под углом 45 град. по направлению потока, второй ряд отверстий 15 выполнен под кольцом 12, перпендикулярно направлению потока.

Цилиндрический наконечник 11 на выходе снабжён пакетом плёнкообразующих сеток 16.

Пожаротушение происходит следующим образом.

После сигнала с пульта управления о начале процесса тушения, одновременно открывают оба канала выпуска резервуара 2 с компонентами и включают спаренный гидравлический насос 4, тогда, при равенстве исходных объёмов компонентов, создаётся равенство секундных расходов растворов А и Б на входе пеногенератора после рукавных линий – рукавов 3 и 6.

Оптимальная кратность вспененного гелевого состава в диапазоне Кп от 5 до 10 обеспечивается совместно как системой регулировки подсоса воздуха в виде кольца 12, двух рядов 14 и 15 отверстий по окружности кольца 12 и в канавке наконечника 11, так и пакетом плёнкообразующих сеток 16 на выходе цилиндрического наконечника 11 пеногенератора 7.

Техническое преимущество первого варианта пожарного автомобиля заключается в повышенной эффективности его работы за счёт сокращения времени пожаротушения путём применения особой конструкции пеногенератора со специально изготовленным составом для пожаротушения, а также - в значительно уменьшенном весе используемого оборудования из-за отсутствия баллонов с газом и воздухом и размещении компонентов растворов А и Б в одном резервуаре, изготовление которого не вызывает особых технологических сложностей.

Технические задачи, решаемые во втором варианте пожарного автомобиля, аналогичны задачам первого варианта и также связаны с исключением недостатков известных технических решений.

Модификация здесь сводится к замещению части вывозимой автоцистернами воды системой тушения пожаров ТГМ медленно твердеющими гелями или пенами и установке на пожарные машины автономного блока подачи медленно твердеющих ОС.

Пожарный автомобиль по второму варианту содержит базовое шасси и два баллона с растворами компонентов А и Б пенообразователя, канал выпуска каждого баллона раствора компонентов соединён, через соответствующий магистральный рукав, с одним из спаренных рукавов высокого давления и, через устройство смешивания компонентов и единый рукав смешивания компонентов, с пеногенератором, верхнее дно каждого баллона с растворами компонентов А и Б снабжено быстроразъёмным клапаном для подсоединения к водонапорной магистрали, каждый баллон внутри содержит плоскую горизонтальную разделительную мембрану, зафиксированную, с возможностью скольжения, относительно стенки баллона и вертикальной трубки внутри каждого баллона по всей высоте трубки, мембрана служит для разделения вытесняющей воды и вытесняемого ею раствора компонента А или Б, устройство смешивания компонентов А и Б выполнено в виде тройника, два входных канала которого, для подачи компонентов А и Б, образуют угол 120 ±10 град., а единый рукав смешивания компонентов, соединённый с выходным каналом тройника, образует с пеногенератором неразрывную конструкцию, в которой длина рукава смешивания L(м)=t х 0.5 q/f, где: t (cек) - время загустевания компонентов А и Б до вязкости 100-200 сСт, при этом t = 1-5 сек; q (м³/с) - расход ствола, f (м² ) - площадь поперечного сечения рукава смешивания, пеногенератор содержит цилиндрический входной канал для подачи загущённых в едином рукаве смешивания компонентов А и Б, выход входного канала соединён с конусообразной камерой с жёстко соединённым цилиндрическим наконечником, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде кольца, размещённого, с возможностью вращения, в канавке наконечника и снабжённого первым рядом отверстий под углом 45 град. по направлению потока, второй ряд отверстий выполнен под кольцом, перпендикулярно направлению потока, а цилиндрический наконечник снабжён на выходе плёнкообразующими сетками.

Применение в пожарном автомобиле частных исполнений конструкции и рекомендуемых содержаний водных растворов компонентов для получения пеногеля, для наилучшего эффекта позволяет использование следующих признаков:

- первый баллон содержит раствор с компонентом А, мас.%: стабилизатор в виде смеси пропиленгликоля и фосфорного эфира в массовом соотношении 1:4 - 3-5, смесь солей щелочных металлов с pH не менее 12.3 - 3-5, силикат - 7-10, пенообразователь 6 – 10, вода 81-70, второй баллон содержит раствор с компонентом Б, мас.%: стабилизатор – 10-19, ортофосфорная кислота - 20-22, ингибитор – 10, пенообразователь - 6 – 10, вода - 57–39, при равенстве исходных объёмов растворов А и Б;

- в качестве смеси солей щелочных металлов с pH = 12.3, применяют смесь с концентрацией 2 моль карбоната натрия и 1 моль гидрокарбоната натрия на литр;

- в качестве силиката используют силикат натрия или калия;

- в качестве пенообразователя используют водный раствор синтетических анионных поверхностно-активных веществ;

- в качестве ингибитора используют одномолярный раствор дигидрофосфата натрия;

- плотности растворов компонентов А и Б отличаются не более чем на 5-10%;

- динамическая вязкость растворов компонентов А и Б отличается не более чем на 5-10%; - тройник для смешивания компонентов А и Б выполнен из дюралюминия, или полиуретана, или другого нержавеющего материала;

- на выходе пеногенератора обеспечивается кратность вспененного гелевого

состава в диапазоне Кп от 5 до 10;

- используют баллоны с растворами компонентов А и Б объёмом 300 литров

каждый;

- мембрана внутри баллона выполнена из полимерного влагонепроницаемого

материала;

Свойства растворов компонентов А и Б, также как и их содержание, те же, что и в

первом варианте. Также аналогично протекают стадии механизма процесса тушения, поэтому неизменными являются конструкция пеногенератора, приведённая на фиг. 3 и формула расчёта длины рукава смешивания для получения оптимальных параметров смеси.

Конкретные отличия устройства пожарного автомобиля по второму варианту показаны на фиг. 4 и 5.

На фиг. 4 верхнее дно каждого баллона 18, 19 с раствором компонента А или Б имеет быстроразъёмный клапан 20 для подсоединения к водонапорной магистрали. Каждый баллон 18, 19 внутри содержит плоскую горизонтальную разделительную мембрану 21 (фиг. 5), зафиксированную, с возможностью скольжения, относительно стенки баллона и вертикальной трубки 22 внутри баллона по всей высоте трубки 22. Мембрана 21 служит для разделения вытесняющей воды 23 и вытесняемого ею раствора 24 компонента А или Б, её конструктивная плотность больше плотности воды, но меньше плотности растворов А и Б. Мембрана 21 предотвращает смешивание воды 23 с вытесняемыми ею растворами 24.

Подача растворов 24 компонентов из баллонов 18 и 19 производится через запорные краны 25, подача воды 23 из баллонов 18 и 19 производится через запорные краны 26 - фиг. 5.

Пожаротушение по второму варианту происходит следующим образом.

После сигнала с пульта управления о начале процесса тушения, одновременно открываются быстроразъёмные клапаны 20 на верхних доньях баллонов 18, 19 для подсоединения к водонапорной магистрали. В то же время открываются все запорные краны 25, 26.

Давлением воды 23 из водонапорной магистрали начинается вытеснение из

баллонов 18, 19, через запорные краны 25, растворов 24 компонентов А и Б через рукавные линии 3, 6 в пеногенератор 7. При использовании баллонов 18, 19 объёмом 300 литров каждый, тушение на площади 80-85 м² производится за время 45 сек. По прошествии этого времени, после полного вытеснения компонентов из баллонов 18, 19, в условиях необходимости продолжения тушения, оно производится водой через запорные краны 26 до полного прекращения процесса тушения.

Таким образом, при использовании нескольких автоцистерн возможно пожаротушение на большой площади с помощью только пеногасящего состава, а при недостаточности его объёма, стадия завершения пожара возможна с использованием оставшихся в запасе 1000 литров воды.

Так же, как и в первом варианте, здесь реализуется повышенная эффективность работы за счёт сокращения времени пожаротушения путём применения особой конструкции пеногенератора со специально изготовленным составом для пожаротушения, а также - значительного уменьшения веса используемого оборудования из-за отсутствия баллонов с газом и воздухом. Более сложное технологическое исполнение баллонов с мембраной не снижает указанных положительных эффектов от применения второго варианта.

Группа изобретений относится к пожаротушению, а именно к двум вариантам пожарного автомобиля, которые могут быть использованы как для тушения, так и для локализации пожаров. В первом варианте пожарный автомобиль содержит базовое шасси и резервуар с растворами компонентов А и Б пенообразователя, канал выпуска каждого раствора компонентов связан, через соответствующий магистральный рукав, с одним из спаренных рукавов высокого давления и через устройство смешивания компонентов и единый рукав смешивания компонентов с пеногенератором. Резервуар с растворами компонентов выполнен с вертикальной перегородкой из нержавеющего материала по всей высоте для разделения растворов. Устройство смешивания компонентов А и Б выполнено в виде тройника, два входных канала которого образуют угол 120±10 град., единый рукав смешивания компонентов, соединённый с выходным каналом тройника, образует с пеногенератором неразрывную конструкцию, в которой длина рукава смешивания определяется по приведённой формуле. Пеногенератор содержит цилиндрический входной канал, выход входного канала соединён с конусообразной камерой с жёстко соединённым цилиндрическим наконечником на выходе, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде кольца, размещённого с возможностью вращения в канавке наконечника и снабжённого первым рядом отверстий под углом 45 град. по направлению потока, второй ряд отверстий выполнен под кольцом, перпендикулярно направлению потока, а цилиндрический наконечник снабжён на выходе плёнкообразующими сетками. Во втором варианте автоцистерна оснащена двумя баллонами с растворами компонентов А и Б пенообразователя, верхняя крышка каждого баллона снабжена быстроразъёмным клапаном для подсоединения к водонапорной магистрали. Каждый баллон внутри содержит плоскую горизонтальную разделительную мембрану, зафиксированную, с возможностью скольжения, относительно стенки баллона и вертикальной трубки внутри баллона по всей высоте трубки, мембрана служит для разделения вытесняющей воды и вытесняемого ею раствора компонента А или Б. Технический результат заключается в повышении эффективности работы пожарного автомобиля, уменьшении веса оборудования, сокращении времени пожаротушения путём применения особой конструкции пеногенератора со специально изготовленным составом для пожаротушения. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

1. Пожарный автомобиль, содержащий базовое шасси и резервуар с растворами компонентов А и Б пенообразователя, канал выпуска каждого раствора компонентов связан через соответствующий магистральный рукав с одним из спаренных рукавов высокого давления и через устройство смешивания компонентов и единый рукав смешивания компонентов с пеногенератором, отличающийся тем, что связь канала выпуска каждого раствора компонентов с соответствующим магистральным рукавом резервуара с растворами компонентов А и Б выполнена через спаренный гидравлический насос, резервуар с растворами компонентов А и Б выполнен с вертикальной перегородкой из нержавеющего материала по всей высоте для разделения растворов компонентов А и Б, устройство смешивания компонентов А и Б выполнено в виде тройника, два входных канала которого для подачи компонентов А и Б образуют угол 120±10 град., а единый рукав смешивания компонентов, соединённый с выходным каналом тройника, образует с пеногенератором неразрывную конструкцию, в которой длина рукава смешивания L(м)=t × 0,5 q/f, где: t (cек) - время загустевания компонентов А и Б до вязкости 100-200 сСт, при этом t = 1-5 сек; q (м³/с) - расход ствола, f (м² ) - площадь поперечного сечения рукава смешивания, а пеногенератор содержит цилиндрический входной канал для подачи загущённых в едином рукаве смешивания компонентов А и Б, выход входного канала соединён с конусообразной камерой с жёстко соединённым цилиндрическим наконечником, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде кольца, размещённого с возможностью вращения в канавке наконечника и снабжённого первым рядом отверстий под углом 45 град. по направлению потока, второй ряд отверстий выполнен под кольцом, перпендикулярно направлению потока, а цилиндрический наконечник снабжён на выходе плёнкообразующими сетками.

2. Пожарный автомобиль по п. 1, отличающийся тем, что заключающийся в резервуаре раствор с компонентом А содержит, мас.%: стабилизатор в виде смеси пропиленгликоля и фосфорного эфира в массовом соотношении 1:4 - 3-5, смесь солей щелочных металлов с pH не менее 12,3 – 3-5, силикат - 7-10, пенообразователь 6-10, вода 81-70, заключающийся в резервуаре компонент Б содержит, мас.%: стабилизатор – 10-19, ортофосфорная кислота – 20-22, ингибитор – 7-10, пенообразователь – 6-10, вода – 57-39, при равенстве исходных объёмов и секундных расходов растворов А и Б.

3. Пожарный автомобиль по п. 2, отличающийся тем, что в качестве смеси солей щелочных металлов с pH=12,3, применяют смесь с концентрацией 2 моль карбоната натрия и 1 моль гидрокарбоната натрия на литр.

4. Пожарный автомобиль по п. 2, отличающийся тем, что в качестве силиката используют силикат натрия или калия.

5. Пожарный автомобиль по п. 2, отличающийся тем, что в качестве пенообразователя используют водный раствор синтетических анионных поверхностно-активных веществ.

6. Пожарный автомобиль по п. 2, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют одномолярный раствор дигидрофосфата натрия.

7. Пожарный автомобиль по п. 1 или 2, отличающийся тем, что плотности растворов компонентов А и Б отличаются не более чем на 5-10%.

8. Пожарный автомобиль по п. 1 или 2, отличающийся тем, что динамическая вязкость растворов компонентов А и Б отличается не более чем на 5-10%.

9. Пожарный автомобиль по п. 1, отличающийся тем, что тройник для смешивания компонентов А и Б выполнен из дюралюминия, или полиуретана, или другого нержавеющего материала.

10. Пожарный автомобиль по п. 1, отличающийся тем, что на выходе пеногенератора обеспечивается кратность вспененного гелевого состава в диапазоне Кп от 5 до 10.

11. Пожарный автомобиль, содержащий базовое шасси и два баллона с растворами компонентов А и Б пенообразователя, канал выпуска каждого баллона раствора компонентов соединён через соответствующий магистральный рукав с одним из спаренных рукавов высокого давления и через устройство смешивания компонентов и единый рукав смешивания компонентов с пеногенератором, отличающийся тем, что верхнее дно каждого баллона с растворами компонентов А и Б снабжено быстроразъёмным клапаном для подсоединения к водонапорной магистрали, каждый баллон внутри содержит плоскую горизонтальную разделительную мембрану, зафиксированную, с возможностью скольжения, относительно стенки баллона и вертикальной трубки внутри каждого баллона по всей высоте трубки, мембрана служит для разделения вытесняющей воды и вытесняемого ею раствора компонента А или Б, устройство смешивания компонентов А и Б выполнено в виде тройника, два входных канала которого для подачи компонентов А и Б образуют угол 120±10 град., а единый рукав смешивания компонентов, соединённый с выходным каналом тройника, образует с пеногенератором неразрывную конструкцию, в которой длина рукава смешивания L(м)=t × 0,5 q/f, где: t (cек) - время загустевания компонентов А и Б до вязкости 100-200 сСт, при этом t = 1-5 сек; q (м³/с) - расход ствола, f (м²) - площадь поперечного сечения рукава смешивания, пеногенератор содержит цилиндрический входной канал для подачи загущённых в едином рукаве смешивания компонентов А и Б, выход входного канала соединён с конусообразной камерой с жёстко соединённым цилиндрическим наконечником, на котором расположено устройство регулируемого подсоса воздуха, выполненное в виде кольца, размещённого с возможностью вращения в канавке наконечника и снабжённого первым рядом отверстий под углом 45 град. по направлению потока, второй ряд отверстий выполнен под кольцом, перпендикулярно направлению потока, а цилиндрический наконечник снабжён на выходе плёнкообразующими сетками.

12. Пожарный автомобиль по п. 11, отличающийся тем, что первый баллон содержит раствор с компонентом А, мас.%: стабилизатор в виде смеси пропиленгликоля и фосфорного эфира в массовом соотношении 1:4 - 3-5, смесь солей щелочных металлов с pH не менее 12,3 - 3-5, силикат - 7-10, пенообразователь 6-10, вода 81-70, второй баллон содержит раствор с компонентом Б, мас.%: стабилизатор – 10-19, ортофосфорная кислота - 20-22, ингибитор – 7-10, пенообразователь – 6-10, вода – 57-39, при равенстве исходных объёмов растворов А и Б.

13. Пожарный автомобиль по п. 12, отличающийся тем, что в качестве смеси солей щелочных металлов с pH = 12,3, применяют смесь с концентрацией 2 моль карбоната натрия и 1 моль гидрокарбоната натрия на литр.

14. Пожарный автомобиль по п. 12, отличающийся тем, что в качестве силиката используют силикат натрия или калия.

15. Пожарный автомобиль по п. 12, отличающийся тем, что в качестве пенообразователя используют водный раствор синтетических анионных поверхностно-активных веществ.

16. Пожарный автомобиль по п. 12, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют одномолярный раствор дигидрофосфата натрия.

17. Пожарный автомобиль по п. 11 или 12, отличающийся тем, что плотности растворов компонентов А и Б отличаются не более чем на 5-10%.

18. Пожарный автомобиль по п. 11 или 12, отличающийся тем, что динамическая вязкость растворов компонентов А и Б отличается не более чем на 5-10%.

19. Пожарный автомобиль по п. 11, отличающийся тем, что тройник для смешивания компонентов А и Б выполнен из дюралюминия, или полиуретана, или другого нержавеющего материала.

20. Пожарный автомобиль по п. 11, отличающийся тем, что на выходе пеногенератора обеспечивается кратность вспененного гелевого состава в диапазоне Кп от 5 до 10.

21. Пожарный автомобиль по п. 11, отличающийся тем, что используют баллоны с растворами компонентов А и Б объёмом 300 литров каждый.

22. Пожарный автомобиль по п. 11, отличающийся тем, что мембрана внутри баллона выполнена из полимерного влагонепроницаемого материала.