Способ тушения пожара в емкостях с горючими веществами и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК A62C2/00 

Изобретение относится к способам и технике тушения пожара нагретой распыленной водой в емкостях с горючими веществами и может быть использовано преимущественно для тушения пожара объектов следующих видов: резервуары, содержащие жидкие горючие вещества; танкеры и суда, перевозящие жидкие нефтепродукты; автоцистерны и железнодорожные цистерны, перевозящие нефтепродукты; самолеты и вертолеты заправщики жидких горючих веществ; грузовые и пассажирские воздушные, наземные и водные транспортные объекты; похсароопасные технологические аппараты, машины, устройства и элементы оборудования, а также склады и хранилища с горючими веществами во всех отраслях народного хозяйства и т.п. объекты.

Целью изобретения является значительное повышение эффективности и экономичности процесса пожаротушения.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа тушения пожара в стандартном модульном объекте, принятом в службах пожарной охраны для опытов и учебных занятий пожарников вид сверху; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит насосный агрегат 1, линию 2 всасывания исходной холодной воды, кран 3, напорную линию 4 подачи холодной зоды, напорные нагревательные линии 5, контур рабочего органа 6, включая тройники 7с распылителями воды 8, угольники, муфты и др. фитинги; домкраты 10 подвески рабочего органа и напорных нагревательных линий. Показанный на чертежах противень 9 служит для заполнения жидкого горючего и поджигания пожара, но

ел

с

со

О

vj Ю О

не является структурным элементом устройства.

Источником холодной исходной воды,- всасываемой и нагнетаемой насосным агрегатом может быть водопроводная сеть, водоем любого типа, цистерна пожарной машины или резервуар запаса воды. Всасывающая линия 2 выполнена в виде водопроводной трубы или в виде гибкого шланга. Насосный агрегат 1 соответствующих параметров на своем выходе обеспечивает подачу воды к распылителям под давлением до десяти атмосфер. Предпочтительно питание холодной водой устройства осуществить-насосным агрегатом с цистерной обычной пожарной машины.

Напорная линия 4 и кран 3 также предпочтительно выполнить в виде гибкого шланга и крана на пожарных машинах и стандартных замков-для присоединения и отсоединения к переходнику в начале напорных нагревательных линий 5. Напорные нагревательные линии 5, числом не менее двух (для обеспечения равномерности дав ления воды в секторах рабочего органа),выполнены из стандартных водопроводных труб, а для ускоренного подогрева потоков исходной холодной воды, имеют форму змеевиков.

Контур рабочего органа 6 также выполнен из водопроводных труб и фитингов (т.е. угольников, тройников, крестовиков, муфт и контргаек), соединяемых между собой трубной резьбой, в виде одной целостной замкнутой фигуры (см. фиг. 1), либо составной из ряда взаимосвязанных секционных контуров общей конфигурацией, соответствующей конфигурации плазмы сложного конкретного объекта пожара. В этом контуре 6 тройники 7 выполняют следующие важные функции: а) присоединения сегментов труб в общую линию с помощью трубной резьбы,- -б) питания водой распылителя, ввинченного в третий его патрубок (см. фиг. 1 и 2); в) дискретного изменения величины угла наклона распылителя и тем самым изменения угла падения струй распыленной воды на плоскость очага пожара; вращением вручную тройника с распылителем вокруг продольной оси данной линии труб, а с помощью контргаек каждый тройник фиксируется неподвижно в установленном положении угла наклона.

Распылители 8 могут быть различной конструкции.

Распылитель воды, примененный в данном устройстве,аналогичен по конструкции и характеристикам известному распылителю, и оправдавшему себя при первых опытах автора по успешному тушению пожара

трансформаторного масла распыленной водой, проведенных на КанакерГЭС летом 1939 года. Вместе с тем новый распылитель более совершенен и является предметом самостоятельного изобретения. Для лучшего понимания сущности действия устройства ниже излагаются сведения о некоторых параметрах нового распылителя.

При давлении 3-6 атм. воды, подаваемой насосом пожарной машины по гибкому шлангу к одиночному горизонтально расположенному распылителю на его выходе, ве- ер струй частиц распыленной воды в форме пустотелого конуса имел высоту 4200-4500

мм и диаметр основания 2500 мм;, диаметры частиц распыленной воды примерно равны 1,5-2,5 мм, а расход воды составлял 0,10-- 0,12 л/с. Испытания показали, что эти распылители при их оптимальном наклоне и

высоте расположения над поверхностью, горючей жидкости около 600-800 мм вполне обеспечивают успешное решение поставленной технической Задачи осуществления тушения пожара. И это благодаря тому, что

кинематическая энергия движения частиц распыленной воды оберпечивает их самопроникновение в зону формирования плазмы огня пожара и частью в гущу полусферы нижней части объема уже сформировавшейся плазмы (пламени) огня пожара. Одновре- менно и благодаря тому,- что на плазму огня пожара распыленную воду подают множество распылителей по всему контуру.Домкраты 10 выполнены простейшей

конструкции и служат для дискретного изменения высоты размещения рабочего органа над объектом пожара и его. закрепления на этой выбранной высоте Устройство в целом выполнено сборноразборным, т.е. составным с помощью стандартных водопроводных труб и фитингов с резьбой. Этим обеспечивается возможность и удобство при перебросках устройства ; изменения его конфигурации; числа и

размеров секций, а также при замене труб с малым диаметром на трубы большого диаметра и наоборот. Это необходимо для луч шего тушения пожаров различной мощности огня и различных конфигураций

очага пожара.:

Взаимосвязи структурных элементов устройства между собой имеют характер прямых последовательно - параллельных соединений системы трубопроводов и фитингов подачи и распределения потоков воды между всеми распылителями;

Процесс тушения экспериментального пожара упомянутого модульного объекта осуществляется следующим образом.

Противень 9 заполняется жидким горючим, например смесью бензина и дизельного топлива. Структурные элементы 5-8 устройства в собранном виде подвешивают на домкратах 10 на высоте 700 мм над уров- нем жидкой горючей, как это изображено на фиг. 1 и 2. Начало напорных нагревательных линий с помощью переходника подключают к водоснабжению от пожарной машины.

Поджигают пожар горючей жидкости; плазма огня обретает размеры площади 1,5 м2 и высоту 2,5 м. Теплом плазмы бушующего огня пожара накаляются все структурные элементы устройства, пока еще лишенные потоков воды, ибо с момента включения на- сосного агрегата пожарной машины и до поступления воды в распылители проходит промежуток времени около 30-40с, Протекая по накаленным и нагревающимися ог- нем пожара линиям устройства исходная холодная вода быстро нагревается до 80- 90°С. и, протекая по распылителям, распыляется/.

Струи нагретой и распыленной воды проникают частью в зону формирования , плазмы огня и частью в гущу объема плазмы до некоторой высоты, например до высоты 30-40 см,-образуют полусферу над поверхностью горючей жидкости Происходит бурное испарение воды немедленно и по всему контуру и объему полусферы огня. У огня пожара отбирается огромное тепло на парообразование с резким уменьшением его тепловой мощности.

Образовавшийся густой пар окутывает плазму огня, прекращает доступ воздуха в зону формирования плазмы огня и тушит пожар за 1,5-5 G. после подачи распыленной воды на очаг пожара.

Исследования и испытания показали, что изобретение обеспечивает успешное тушение пожара и без подогрева исходной холодной воды, разумеется, благодаря остальным отличиям изобретения, но за 12-18 с после начала подачи струй распыленной воды на очаг пожара.

По сравнению с известными способами и устройствами тушения пожара в емкостях, содержащих горючие вещества изобретение имеет преимущества: а) высокая скоро- сть, эффективность и технологичность процесса тушения пожара; б) экономичность способа и устройства пожаротушения, достигаемого использованием тепловой энергии огня пожара для подогре- ва исходной холодной воды, интенсификацией процесса пожаротушения и резким

сокращением расхода воды до физически возможного минимума на этот процесс; в) применимость изобретения для тушения пожара стационарных и мобильных объектов различной конфигурации и мощности огня; г) дешевизна и доступность изготовления и применения изобретения; д) перспективность быстрого и широкого применения и реальная возможность изобретения служит делу решения проблемы коренного совершенствования технологии и техники пожаротушения,

Таким образом, показатели эффективности и экономичности изобретения неизмеримо высокие, а именно: время тушения пожара находится в пределах физически возможного минимума; расход воды на тушение пожара также находится в пределах физически возможного минимума; широта применимости способа пожаротушения нагретой энергией огня пожара и распыленной водой как самого дешевого и экологически чистого пожаротушительного вещества; простота структуры устройства и общедоступность его изготовления и при- .менений, а также автоматизируемость уп- равления процессом пожаротушения. .

Формула изобретения

1. Способ тушения пожара в емкостях с горючими веществами путем принудительной подачи в очаг пожара нагретой и распыленной воды, отличающийся тем; что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса тушения, нагрев исходной холодной воды осуществляют тепловой энергией пожара, а струи нагретой и распыленной воды подают частью в зону формирования плазмы огня по всему ее контуру и. частью в гущу полусферы нижней части обь- ема плазмы огня пожара.

2. Устройство для тушения пожара в емкостях с горючими веществами, содержащее всасывающую и напорные водопроводные линии, распылители, насосный агрегат, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса тушения, оно имеет по меньшей мере две напорные нагревательные линии, выполненные в виде змеевиков и-связанные с всасывающей и напорной линиями, а распылители установлены над уг- лом к зоне, где формируется плазма огня, и к гуще полусферы нижней части объема плазмы.

3. Устройство по п,2, отличающее- с я тем, что напорная система выполнена составной секционной.

Использование: в противопожарной технике. Сущность изобретения: нагрев исходной воды производят энергией огня пожара, а нагретую и распыленную воду целенаправленно подают в зону формирования плазмы огня по всему ее в этой зоне. Устройство тушения пожара содержащее водоперекачивающий насосный агрегат, всасывающую и напорную водопроводные линии, подающие исходную воду в систему выполненную со сборно-разборной структурой, взаимосвязанными элементами которой являются напорные нагревательные линии и рабочий орган..Согласно изобретению напорные нагревательные линии выполнены в форме змеевиков, нагревающих потоки исходной воды огнем пожарам подают их в рабочий орган, который выполнен в виде замкнутого контура трубопроводных линий со. встроенными распылителями воды, целенаправленно подающими струи нагретой и распыленной воды в очаг пожара по всему контуру огня. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.