Способ определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала Советский патент 1988 года по МПК A62C1/00 

с

оа со

Изобретение относится к пожаротушению, а именно к исследованиям огнетушащей способности средств пожаротушения, и может быть использовано для определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горю- .чего материала в лабораторных условиях

Цельи изобретения - упрощение процесса определения.

Указанная цель достигается тем, что в образце твердого горючего материала устанавливают термопару и регистрируют температуру горящей поверхности твердого горючего материала. На горящую поверхность площадью S мгновенно О подают огнетушащее вещество массой т, в количестве, определяемом из соотношения.

ПА

ПК.

,Эап

4-2-«- i-aji.HB..M . g

Чов

пг

де qд

коне

, liOtn ТГМ

лучистьй и конвективный удельные тепловые потоки от пламени к поверхности твердого горючего матершша; количество тепла, запасенное в поверхностном слое твердого горючего материала, прогретом вьЕпе температуры начала его пиролиза, определяемое из соотношения

риала, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения

I

га

определяют величину оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого, горючего материала.

Таким образом.подается масса ог- нетушащего вещества, при которой

обеспечивается отвод тепла от горя- щей поверхности при максимальном использовании огнетушащего вещества в связи с тем, что горящий образец твердого горючего материала отдает

огнетушащему веществу тепла больше величины , что обеспечивает полное, испарение, например, воды или полное протекание процессов плавле

ния, испарения в данном диапазоне температур для огнетущащих порошковых составов. При мгновенной подаче огнетушащего вещества на горящую поверхность твердого горючего материала время подачи (под) огнетушащего вещества меньше времени охлаждения (.) поверхности твердого горючего материала, которое измеряется с момента, начала охл;аждения до момента прекращения процесса охлаждения, что соответствует наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения

I

m

s

охл

Изобретение состоит в опреде. лении в лабораторных условиях оптимальной интенсивности подачи огнету- шащих веществ для тушения твердого горючего материала (ТГМ). Указанная цель достигается тем, что в образце твердого горючего материала устанавливают термопару и регистрируют температуру горящей поверхности, на которую за время подачи t под О подают огнетушащее вещество массой т, в количестве, определяемом из соотim ношения га q +q пл кон q.-s/q... , ПК где q , лучистьй и конвективный удельные тепловые потоки от пламени; q - количество тепла, запасенное в поверхности ТГМ; теплопоглощение единицы массы огне- тушащего вещества,, При этом регистрируется время охлаждения поверхности ТГМ, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя, а затем из соотношения I определяется величина оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества. 3 табл. ю .С

чп Чтгм

I Ст рт--t(x)dx.

де С.

РТ t(x) удельная теплоемкость частично пиролизованного поверхностного слоя твердого горючего материала; плотность частично пиролизованного слоя твердого горючего материала; функция поля температур в прогретом слое твердого горючего материала по толщине прогретого Слоя; теплопоглощение единицы массы огнетушащего вещества,

егистрируют время охлаждения оверхности твердого горючего мате 06

5

0

5

определяют величину оптимальной ин- тенсивности подачи огнетушащего ве- щества для тушения твердого горюче оГ(1

го материала. Величина -.-;;;соот «-охл ветствует оптимальной интенсивности

подачи огнетушащего вещества при тушении твердого горючего материала в СВЯЗИ с тем, что при подаче различного количества огнетушащего вещества на нагретую поверхность изменяется значение величины потока охлаждения q , Максимальное значеОХп

ние потока охлаждения с увеличением массы, что соответствует увеличению расхода G, кг/м , вначале увеличивается, а 3ateM остается постоянным. Таким образом, максимальное значение потока охлаждения qo,д можно достигнуть при определенном значении расхода G, кг/м , огнетушащего вещества Таким образом установлено, что не- зависимо от величины потока охлаждения время охлаждения t пропорционально расходу огнетушащего вещества. Установлено также, что отношение расхода огнетушащего вещества к времени охлаждения величина постоянная, т„е. G/C Const или m/S . Constt

Проведенные исследования показывают ; что отношение -:;---

определяет с какой интенсивностью 1(кг/м.с необходимо подавать огнетушащее вещество для обеспечения максимального значения q от горящей поверхности что соответствует оптимальной интенсивности подачи, обеспечивакмцей наименьший расход огнетушащего вещества при тушении твердого горючего материала.

Пример. Определение оптималь ной интенсивности подачи огнетушащих порошковых составов проведено на Пирант А, ПФ и воде. На горящие образцы древесины размером 10x10 мм, в которых установлена хромель-алю- мелевая термопара, подавались определенные количества огнетушащих веществ .

По изменению температуры определялось время охлаждения.

Данные экспериментов и полученные результаты оптимальной интенсивности подачи представлены в табл.1,2,3,

Полученные экспериментально оптимальные значения интенсивности подачи огнетушащих порошковых составов Пирант А (4-5 ), ПФ (5 - 6 кг/м.с), соответствующие минималь ному расходу GTMHH согласуются со значениями, полученными расчетным путем по предлагаемому способу.

Применение предлагаемого способа определения оптимальной интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горючего материала обеспечивает значительное сокращение расхода твердых горючих веществ и огнетушащих составов. Предлагаемый способ позволяет проводить исследования по определению в лабораторных, условиях

5

0

0

5

0

5

Формула из.обретения

Способ определения оптимальной - интенсивности подачи огнетушащего вещества для тушения твердого горю- I чего материала, заключающийся в том, что подают огнетушащее вещество на горящую поверхность и вычисляют оп- 0 тимальную интенсивность по параметрам процесса, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса определения, регистрируют температуру горящей поверхности эталонной площади за эталонное время, измеряют время охлаждения поверхности твердого горючего материала, соответствующее наибольшему перепаду те тературы поверхностного слоя, а оптимальную интенсивность подачи огнетушащего вещества определяют по зависимости

т - -2S.-

ОЧЛ

где m - масса огнетушащего вещества, подаваемого в очаг пожара, определяекая из соотношения

ш a L-iaIL« ialSk .5;

5

ПА

Ч .

дПЛ

коне

0 5 где

Qce

где S - площадь горящей поверхности;

охл время охлаждения поверхности, соответствующее наибольшему перепаду температуры поверхностного слоя;

количество тепла от лу чистого и конвективного удельного теплового потока от пламени с поверхности твердого горючегуэ материала;

количество тепла, запасенное в поверхностном слое твердого горючего материала, прогретом выше температуры начала его пиролиза, определяемое из соотношения

son Чтгм

е

зап

Ч тгп

I Ст Рт t(x)dx,

С - удельная теплоемкость част тично пиролизованного по- верхностного слоя твердого горючего материала;

5U37039

плотность частично пиро- лизованного слоя твердого горючего материала; .функция поля температур в прогретом слое твердого

Определение оптимальной интенсивности подачи огнетушащегр порошка 11ирант А при тушении древесины .

0,015

0,015

0,015

0,02

0,02

0,02

0,025

0,025

0,025

28,274 28,274 33,183 38,485 38,485 33,183 38,485 44,179 38,485

Определение оптимальной интенсивности подачи огнетушащего порошка ПФ при тушении древесины

28,274 23Л58

28,274

33J83

38,485

33,183 38,485

горючего материала по толщине прогретого слоя; - теплопоглощение единицы. массы огнет утаащего вещества.

Таблица 1

5,3052 4,6825 4,5204 4,8724 5,5681 5,0230 4,8721 4,9945 5,4134

Т а б л и ц а 2

Определение оптимальной интенсивности подачи воды при тушении древесины

Редактор М.Товтин

Составитель Н.Мазаева

Техред м.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 5818/8

Тираж 420

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ТаблицаЗ

Подписное