Способ борьбы с пожарами в горючих пористых материалах Советский патент 1987 года по МПК A62C1/00 

Изобретение относится к пожаротушению, а именно к тушению легковозгораемых, труднопогашаемых пористых горючих материалов.

Целью изобретения является снижение трудоемкости при создании преград в по- ристых горючих материалах.

На чертеже представлен график, поясняющий предлагаемый способ.

Кривые 1, 2 и 3 изображают зависимости времени гелеобразования от соотношения гелеобразуюш.их растворов. Эти зависимости получают экспериментально. Кривая 1 соответствует гидрогелю, состоящему из жидкого стекла 8%, поваренной соли 1,0%, аммиачной селитры, содержание которой изменяется от О до 4% и остальное вода до 100%, кривая 2 - гидрогелю, состоящему из жидкого стекла 8%, поваренной соли 2,0%, аммиачной селитры, содержание которой изменяется от О до 4% и остальное вода до 100%, кривая 3 - гидрогелю, состоящему из жидкого стекла 8%, поваренной соли 3,0%, аммиачной селитры, содержание которой изменяется от О до 4% и остальное вода до 100%.

При этом время гелеобразования определяют из соотношения

/

к-т

где / - время заполнения пор пористого горючего материала гелеобразую- щими растворами, с;

I - толщина слоя пористого горючего материала, м;

К- коэффициент фильтрации, м/с;

/- гидравлический градиент, учитывающий высоту уровня гелеобразующих растворов в жидкой фазе над порис- тым горючим материалом.

Для образования структурного гидрогеля требуется определенное время, зависящее от соотношения гелеобразующих компонентов, и должно соответствовать времени / заполнения пор пористого горючего .материала гелеобразующими растворами. Для обеспечения равномерности заполнения пор по всей высоте пористого горючего матери- ала необходимо, чтобы образование струк- турного гидрогеля началось в тот момент времени, когда гелеобразующие растворы под действием сил тяжести достигнут самой нижней отметки слоя. Поэтому время гелеобразования, а значит и время / заполнения пор пористого горючего материала гидроге- лем по всей его высоте зависят от голщины f слоя и фильтрационных свойств, которые характеризуются коэффициентом фильтрации К. Чем больше толщина слоя пористого горючего материала, тем дольше должен быть процесс заполнения пор гелеобразую- щими растворами. Чем выще значение коэффициента фильтрации К, тем меньше необ

0

5

5

0

5

5 0 5

0

ходимо времени t для заполнения пор пористого горючего материала гелеобразующими растворами. На длительность процесса заполнения пор гелеобразующими растворами оказывает влияние также высота их уровня в жидкой фазе над горючим пористым материалом. Этот фактор характеризуется гидравлическим градиентом /. Чем выше его величина, тем .меньшее время t необходимо для заполнения пор пористого горючего материала. Значит время t заполнения пор пористого горючего материала гелеобразующими растворами пропорционально толщине 7 его слоя и обратно пропорционально коэффициенту фильтрации К и гидравлическому градиенту /.

Соотношение гелеобразующих компонентов в соответствии с этим временем / обеспечит равномерность заполнения пор по всей высоте пористого горючего материала, что способствует повышению эффективности его гашения. Формулу для определения времени / заполнения пор пористого горючего материала гелеобразуюш.ими растворами получают на основании логических рассуждений, хорошо согласуется с опытом.

Пример. Осуществляют гашение пористых горючих материалов, состоящих из сухой соломы, размещенной в траншее шириной 1 м, глубиной 1 м и длиной 3 .м. На расстоянии 1 м от торца модели в соломе создают огнезащитную преграду щириной 1 м из гидрогеля, пропитавщего сухую солому на всю глубину траншеи. Вре.мя гелеобразования определяют по формуле

t-

где - толщина слоя соломы, f 1 м;

/ - гидравлический градиент, учитывающий высоту уровня гидрогеля в жидкой фазе над горючим пористым материалом, 1;

К,- коэффициент фильтрации, м/с, который определяют экспериментальным путем, а именно пропусканием воды через слой такой же соломы К 1,8-10 м/с, при этом 56 с. По графику определяют состав гелеобразующих компонентов по времени гелеобразования. Время гелеобразования с, имеют три состава, которые определяют по кривым 1, 2 и 3.

Соотношение гелеобразующих ко.мпонен- тов первого состава, мае. %;

Жидкое стекло8,0

Поваренная соль1,0

Аммиачная селитра1,8

ВодаОстальное

до 100

Соотношение гелеобразующих компонентов второго состава, мае.

о/. /оЖи;шое стекло Поваренная соль

8,0 2,0

Аммиачная селитра Вода

3,0

Остальное до 100

Соотношение гелеобразующих компонентов тр етьего состава, мае. %:

Жидкое стекло Поваренная соль Аммиачная селитра Вода

8,0

3,0

3,5

Остальное до 100

турного гидрогеля и удерживаться в нем длительное время, выдерживать высокие температуры, не меняя при этом свои основные свойства. Испарение жидкости с поверхности гидрогеля на контакте с источником тепла приводит к возникновению термоизоляции пористого материала, к обеспечению необходимой огнестойкости огнезащитной преграды. Требуемая высота огнезащитной преграды пористого горючего материала.

Каждый из этих трех составов может ю его фильтрационные свойства определяют

необходимое время его заполнения гелеоб- ра зующими растворами, а значит и их соотношение.

быть применен для создания огнезащитной преграды. Испытания показывают, что пламя от горящей соломы не перекинулось через огнезащитную преграду, сформированную из жидких гелеобразующих компонентов, %: жидкое стекло 8,0; поваренная соль 2,0; ам- миачная селитра 3,0; остальное вода до 100%.

Попытка активизировать горение соломы в огнезащитной преграде путем смачивания ее поверхности керосином не удается. Керосин горит, а огнезащитная преграда остается неповрежденной.

Предлагаемый способ снижает трудоемкость при создании преград в пористых горючих материалах, .так как отпадает необходимость создания транщеи и удаления части- горючих материа лов.

Использование предлагаемого способа для создания огнезащитной преграды жидких гелеобразующих компонентов с последующим образованием гидрогеля в порах горючего материала обеспечивает равно- мерность заполнения пор горючего пористого материала гидрогелем на всю его высоту. Этому способствует свойство гидрогеля в жидкой фазе впитываться в пористые материалы с последующим образованием струк,с

50

турного гидрогеля и удерживаться в нем длительное время, выдерживать высокие температуры, не меняя при этом свои основные свойства. Испарение жидкости с поверхности гидрогеля на контакте с источником тепла приводит к возникновению термоизоляции пористого материала, к обеспечению необходимой огнестойкости огнезащитной преграды. Требуемая высота огнезащитной преграды пористого горючего материала.

его фильтрационные свойства определяют

его фильтрационные свойства определяют

необходимое время его заполнения гелеоб- ра зующими растворами, а значит и их соотношение.

Формула изобретения

Способ борьбы с пожарами в горючих пористых материалах, включающий создание огнезащитных преград на всю высоту горючего пористого материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости, огнезащитную преграду создают путем заполнения пор горючего материала жидкими гелеобразующими ко.мпонентами с временем гелеобразования, определяемым из соотношения

f

( -

Ке / - время заполнения пор горючего пористого материала, с; f - толщина слоя пористого горючего материала, м;

коэффициент фильтрации, м/с; гидравлический градиент, учитывающий высоту уровня гелеобразующих растворов в жидкой фазе над горючим пористым материалом.

К/HHi HOj %

Составитель А. Юдахин

Редактор Н: ГунькоТехред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Заказ 1334/3Тираж 430Подписное

В1-1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретепий и открытий

1 13035, Москва. Ж-35. Раушская наб., д. -1/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к тушению легковозгораемых, труднопогашаемых пористых горючих материалов, и позволяет снизить трудоемкость при создании преград в пористых горючих материалах. Для этого огнезащитную преграду формируют из жидких гелеобразуюш,их компонентов, из которых после заполнения пор пористого горючего материала образуется структурный гидрогель. Для образования структурного гидрогеля требуется определенной время, зависяш.ее от соотношения гелеобразуюших компонентов и соответствующее времени заполнения пор пористого горючего материала гелеобразуюш,ими растворами. Для равномерного заполнения пор по всей высоте пористого горючего материала необходимо, чтобы образование структурного гидрогеля началось в тот момент времени, когда геле- образующие растворы под действием тяжести достигнут самой нижней отметки слоя. Поэтому время гелеобразования, а значит и время заполнения пор гидрогелем зависит от толщины слоя и фильтрационных свойств. Чем больше толщина слоя горючего материала, тем дольше должен быть процесс заполнения пор гелеобразующими растворами. На длительность процесса заполнения оказывает влияние также высота их уровня в жидкой фазе над горючим пористым материалом. Этот фактор характеризуется гидравлическим градиентом. При создании преград отпадает необходимость прокладки траншеи и удаления вынутого из нее горючего пористого материала. 1 ил. I сл со о 00 го со