Способ пожаротушения и система для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК A62C2/00 

(Л

С

Использование: в противопожарной обороне, преимущественно для тушения внутри объектов (цистерн, трюмов и т.д.). Сущность изобретения: в очаг пожара подают порошкообразный обезвоженный природный цеолит, насыщенный низкотемпературным диоксидом углерода. Указанные вещества размещены в разных емкостях, которые в верхних частях соединены прямоточно, а в донной части емкость с цеолитом соединена с транспортирующей трубой, один конец которой заглушен. 2 с.п.ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к противопожарной защите и может быть использовано для тушения очагов огня, возникших на открытой поверхности и внутри объектов (цистерн, трюмов, железнодорожных вагонов, складов и Т.д.).

Известна система пожаротушения, содержащая емкость с огнегасящим сыпучим веществом (порошком), внутри которой в нижней ее части закреплены две перфорированные (сетчатые) перегородки. Перегородки установлены встык, причем каждая из них установлена под углом естественного откоса, находящегося на них огнегасящего порошка. Подперегородочное пространство соединено с емкостями с газообразным рабочим агентом (сжатым воздухом). Над стыком перфорированных перегородок расположен конец транспортирующего трубопровода с возможностью засасывания в него и перемещения огнегасящего вещества с

последующим выбросом его в пространство через второй конец трубопровода в направлении очага огня.

При работе системы порошок выталкивается из емкости сжатым воздухом. Тушение очага огня осуществляется путем механической изоляции его от окружающего воздуха. Система эффективна только в начальной стадии возгорания предметов как на открытой поверхности, так и внутри объекта. Преимуществом известной установки является ее быстродействие и простота эксплуатации.

Недостатками известной системы являются неэффективность тушения очага огня при начавшемся процессе сильного возгорания объекта: тушение возможно, но на некоторое время, после чего объект вновь воспламеняется, а кроме того, система неэффективная при тушении очага огня внутри объекта, например внутри вагона, когда на

xj ю VJ

00

8

пути движения огнегасящего порошка встречается механическая преграда, препятствующая проникновению порошка непосредственно в очаг огня. При этом, слеживаемость огнегасящего порошка нередко ведет к отказу работы установки. Плавление огнегасящего порошка всегда вызывает необходимость соскабливания (очистки) расплавленного порошка с предметов после ликвидации очага огня. Многие же предметы вообще не поддаются очистке (продукты питания и т.п.). Неполнота разрузки емкости с огнегасящим порошком при работе системы косвенно снижает эффективность тушения очага огня, так как сокращает длительность подачи огнегасящего порошка в очаг огня. Уменьшение полезного объема емкости с огнегасящим порошком за счет наличия подперегородоч- ного пространства, свободного от порошка, а также усложнение конструкции емкости с огнегасящим порошком за счет наличия в ней перфорированных перегородок и транспортирующего трубопровода являются недостатками известной системы.

Цель изобретения - повышение эффективности пожаротушения вне зависимости от силы возгорания предмета, места локализации очага горения, исключение отказов в работе системы по причине слеживания огнегасящего вещества и упрощение конструкции.

Обе емкости системы выполнены изотермическим и, в отличие от известной, их верхние части соединены между собой. Одна из емкостей заполнена жидким низкотемпературным диоксидом углерода, газообразная фаза которого используется в качестве рабочего агента. Вторая емкость заполнена высокопористым минеральным сыпучим веществом (природным цеолитом), а в донной ее части по прямой линии выполнены отверстия, соединенные с помощью патрубков с транспортирующим трубопроводом, один конец которого заглушен, а второй соединен трехходовым краном с возможностью переключения его как на непосредственный выброс только пористого вещества в пространство, так и на подачу его во второй транспортирующий трубопровод, один конец которого соединен с нижней частью емкости с жидким низкотемпературным диоксидом углерода, а второй сообщен с пространством, причем трубопровод снабжен перекрывающим клапаном, В целях интенсификации выброса смеси цеолита и аэрозоля диоксида углерода в месте сочленения двух транспортирующих трубопроводов установлен эжектор, что дает возможность подачи в очаг огня

смесь двух огнетушащих веществ: цеолито- вого порошка и аэрозоля диоксида углерода.

Емкость с цеолитом (пористым веществом) соединена с емкостью с жидким низкотемпературным диоксидом углерода, при этом трубопровод сообщается с газовой фазой диоксида углерода. Цеолит используется в мелкодисперсном состоянии. Являясь

0 высокопористым веществом, цеолит насыщается диоксидом углерода максимально, так как температура в обоих емкостях, изолированных изотермически, низкая (35 - 40°С).При этой температуре цеолит, насы5 щенный диоксидом углерода, находится в емкости до его использования. Таким образом, колебания температуры окружающего воздуха (зимой, летом) не изменяют степень насыщения цеолита диоксидом углерода.

0 Цеолит, попадая в зону горения, выделяет газообразный диоксид углерода, который вытесняет с зоны очага огня воздух, создает инертную среду, способствуя тушению огня, в том числе и очагов огня с высо5 кой степенью возгорания. В этом и заключается основное дополнительное свойство цеолита, насыщенного диоксидом углерода. При этом распространение выделяющегося газообразного диоксида углеро0 да в пространстве способствует также и тушению очага огня, находящегося за механической преградой, если такая преграда встречается по пути движения выбрасываемого цеолита.

5 Одна из емкостей системы заполнена жидким низкотемпературным диоксидом углерода, находящимся при (-35)-(-40)°С и давлении 8-12 атм, что является необходимым условием максимальной адсорбции га0 зообразного диоксида углерода адсорбентом (цеолитом).

Охлажденный цеолит, попадая в очаг огня, вызывает значительное охлаждение окружающей среды, что повышает эффек5 тивность тушения.

В предлагаемой системе имеются отдельные отличительные признаки (цеолит, жидкий низкотемпературный диоксид углерода, изотермические емкости) с ранее из0 вестными функциональными назначениями и свойствами. Однако, эти отдельно взятые признаки причинно не обуславливают проявление нового свойства, заключающегося в выделении цеолитом газообразного диок5 сида углерода при тушении очага огня.

Выделение газообразного диоксида углерода возможно только при предварительном насыщении его диоксидом углерода при низкой температуре, так как степень насыщения при обычной температуре невысокая. Значит требуется жидкий низкотемпературный диоксид углерода, а для его хранения - изотермическая емкость. Емкость с цеолитом также должна быть изотермической, поскольку она связана с изотермической емкостью с жидким низкотемпературным диоксидом углерода. Поэтому конструктивно обе емкости помещены в одну изотермическую оболочку. Таким образом, выделение цеолитом газообразного диоксида углерода не может произойти без связи с перечисленными признаками.

Предлагаемая система предусматривает исключение перегородок в емкости, при этом изменяется и одновременно упрощается конструкция емкости.

На чертеже показана принципиальная конструкция системы и разрез А-А.

Система содержит изотермическую оболочку 1, внутри которой расположена емкость 2 с цеолитом и емкость 3 с жидким низкотемпературным диоксидом углерода. Верхние части емкостей соединены между собой с помощью трубы 4, имеющей перекрывающие клапаны 5 и 6. Газообразная фаза емкости 2 используется в качестве рабочего агента для насыщения и вытеснения огнегасящего вещества (цеолита).

В емкости 2 в качестве огнегасящего вещества использовано высокопористое минеральное сыпучее вещество (цеолит), которое постоянно находится в насыщенном состоянии диоксидом углерода. В донной части емкости 2 по прямой линии выполнены отверстия, соединенные с помощью патрубков 7 с транспортирующим трубопроводом 8, один конец которого заглушен, а второй соединен с трехходовым краном 9 с возможностью переключения его на непосредственный выброс только одного огнегасящего вещества в пространство через патрубок 10 и на подачу цеолита через эжектор 11, один конец которого соединен с вторым транспортирующим трубопроводом 12, имеющим перекрывающий клапан 13, а второй сообщен с пространством через гибкий шланг 14, Вентиль 15 предназначен для наполнения емкости 3 жидким низкотемпературным ((-35) - (-40)°С) диоксидом углерода. Патрубок 16 предназначен для заполнения емкости 2 цеолитом.

Проведены сравнительные испытания по тушению очагов горения с применением стандартного огнетушащего порошка П-1А, ПФ и ПСБ-3 и порошкообразного цеолита без насыщения его диоксидом углерода и насыщенного диоксидом углерода. Сравнительные испытания проведены в соответствии со стандартом. Испытания проводились

с использованием порошкового огнетушителя ОП-100. В качестве выталкивающего газа использовался диоксид углерода, находящийся в баллоне, соединенном с емко- стью, заполненной порошком через редуцирующее устройство.

Проводят опыты по определению показателя огнетушащей способности, определению массы порошка, необходимой для тушения единицы площади открытой поверхности модельного очага класса А (твердых тлеющих веществ).

Модельный очаг пожара выполнен из брусиков древесины хвойных пород. Испы- тания проводят в соответствии с известными условиями.

Показатель огнетушащей способности порошков (в том числе цеолитов), в килограммах на квадратный метр вычисляют по формуле:

тч - ГП2 6,7

ЕА

где mi - масса снаряженного огнетушителя до тушения, кг;

ГП2 - масса снаряженного огнетушителя после тушения, кг;

6,7 - максимально возможная суммарная площадь поверхности горения модельного очага, м2.

Время свободного горения 8 мин. Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.1.

Проводят опыты по определению показателя огнетушашей способности при тушении пожаров класса В (горючие жидкости), определяют массу порошка, необходимой для тушения единицы площади горения модельного очага пожара класса В.

Испытания проводят в соответствии со

стандартом, с применением протвиня диаметром 1500 мм, в который заливают 55 л бензина, который поджигают, выдерживая время свободного горения 60 с. Очаг считают потушенным, если отсутствует пламя.

Показатель огнетушащей способности порошка и цеолита-порошка (Ев) в килограммах на квадратный метр вычисляют по формуле

mi - ma

Ев

1,76

где mi - масса снаряженного огнетушителя до тушения, кг;

ГП2 - масса снаряженного огнетушителя после тушения, кг;

1,76 - максимально возможная площадь поверхности горения модельного очага, м .

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.2.

Система работает следующим образом.

При непосредственном выбросе цеолита в зону пожара независимо от силы огня и места его возникновения с помощью трехходового крана 9 с положения Закрыто переключают емкость 2 на непосредствен- ную подачу цеолита, насыщенного диоксидом углерода, в очаг огня через патрубок 10 и гибкий шланг 14. При этом цеолит, находящийся под давлением 8-12 атм в емкости 2 в зонах выпускных отверстий, соединен- ных с патрубками 7, находит в псевдосжи- женном состоянии, т.е. приобретает свойство высокой подвижности частиц, как у жидкости, в результате перепада давления стремительно выбрасывается в защищав- мое пространство.

При экстремальной ситуации, когда потребуется более интенсивное тушение с тем, чтобы увеличить концентрацию диок- сида углерода в очаге огня, например с целью предотвращения возникшей угрозы переноса огня на другие предметы, открывают кран 13, а трехходовый кран 9 переключают на подачу цеолита в эжектор 11, вследствие чего через шланг 14 выбрасывается в защищаемое пространство смесь цеолита, насыщенного диоксидом углерода, и его аэрозоль, поскольку жидкий низкотемпературный диоксид углерода по выходе из емкости 1 переходит в аэрозольное состояние.

Порошок огнетушащий

П-1А160

Порошок огнетушащий ПФ 160

Порошок цеолит природный без насыщения С02165

Порошок цеолит природный без насыщения С0г165

Порошок-цеолит,насыщенный С02168

Порошок-цеолит природный, насыщенный С0г168

Формула изобретения

35

Таблица 1

0,9 0,50 0,39

0,37 0,30 0,30

Повторное загорание

Повторных загораний нет

Огнетушащее вещество Масса сна- Масса снаря- - Общий расход ог- Расход огне-1 Наличие по