Способ определения огнетушащей способности порошковых составов Советский патент 1981 года по МПК A62C1/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОРОШКОВЫХ СОСТАВОВ

I

Изобретение относится к пожарной технике, а именно к методам испытаний огнетушащих порошковых составов.

Известен лабораторный способ определения огнетушащей способности порошковых составов, заключающийся в подаче распыленного в струе газа порошка снизу на пламя газовой горелки, размещенной в стеклянной трубе, с последующей оценкой огнетушащей способности. Огнетушащая способность определяется при тушении факела горящего газа порошком, подаваемьм в струе азота. Способ реализуется при помощи установки, содержащей пирексную трубу с горелкой, устройство для воспламенения газа, устройство для подачи порошка, устройство для подачи газа к горелке, регулятор подачи сжатого воздуха с водяным манометром, инжектор порошка, ротаметр, вентилятор l .

Однако этот способ не обладает удовлетворительной точностью определения огнетушащей способности вследствие трудности соблюдения постоянных условий опыта, нестационарности процесса горения в ходе всего экспе-, римента, так как происходит непрерывное изменение режима от беспрепятственного горения перед началом подачи порошка до полного его прекращения.

Целью изобретения является повышение точности определения огнетуша- , щей способности порошковых составов.

Указанная цель достигается тем, что порошок предварительно дезагрегируют, а в процессе подачи его на пламя повышают концентрацию порошка в

10 струе газа до отрыва пламени от горелки и удерживают фронт пламени на фиксирован«ой высоте от среза газовой горелки, равной 1-5 диаметрам стеклянной трубы, а оценку огнетуша15щей способности порошкового состава производят по его расходу за время удержания фронта пламени над горелкой .

Сущность протекающего процесса

20 основана на том, что благодаря уменьшению скорости распространения пламени в метано-воздушной смеси по мере увеличения концентрации в ней огнетушащего порошка можно подобрать та25кую его концентрацию, при которой скорость распространения пламени в трубе становится равной линейной скорости газовой смеси в трубе и фронт пламени устанавливается на определенном расстоянии от среза газовой горел30

ки. Устанавливаемый при этом режим . позволяет осуществлять подачу порошка в зону горения с постоянной скоростью в течение большого отрезка В1 емени, что дает возможность с высокой точностью определить расход порошка на единицу времени. Существенным фактором повышения точности является также высокая чувствительность положения фронта пламени в трубе к концентрации порошка в газовой смеси, обратная величина численного значения которой является мерой огнетушащей способности порошка. Поскольку горение происходит в трубе, весь порошок попадает в зону пламени, и неконтролируемый унос порошка исключен.

На чертеже изображена схема установки, реализующей способ.

В кварцевой или пирексовой трубе 1 расположена газовая горелка 2 с ротаметром 3, системами подвода воздуха 4 и огнетушащего порошка 5. Подача последнего осуществляется с помощью дезагрегатора 6, обеспечивающего перевод порошка в аэрозольное состояние. Для фиксации высоты установления пламени предназначена шкала нанесенная на кварцевой трубе.

Техника-проведения эксперимента по измерению огнетушащей снособнос.ти порошка заключается в следующем.

Включают подачу воздуха и горючего газа, зажигают газовую горелку 2 и ротаметрами 3 устанавливают скорости подачи воздуха и газа, соответствующие образованию стехиометрической смеси, например для метана в соотношении воздух - газ 9:1. Затем включают подачу порошка и постепенно увеличивают его концентрацию до тех пор, пока факел пламени не оторвется от горелки и фронт пламени не установится на заданной высоте 1-5 диаметров трубы 1. Установление фронта пламени на определенной высоте достигается за счет происходящего в трубе процесса коагуляции частиц порошка, который приводит к некоторому снижению частичной концентрации, без изменения его весовой концентрации с высотой. При отсутствии.градиента частичной концентрации стационарное горение внутри трубы было невозможнь 4, так как при концентрации порошка ниже пороговой пламя не отрывается от горелки, а при превышении ее пламя уносится из трубы. Наличие определенного градиента частичной концентрации порошка не нарушает стационарность процесса горения, так как сам-градиент-концентрации остается стационарным во времени.

Пример 1. Проводят определение огнетушащей способности порошков пев марки Б, включают подачу газа метана со скоростью 100 см/с и зажигают горелку 2. Выключают подач

воздуха от компрессора со скоростью 900 . Опытным путем подбирают необходимую скорость подачи порошка. Для этого включают дозирующее устройство и постепенно увеличивают скороJ сть подачи порошка, добиваясь отрыва пламени от среза горелки и установления фронта пламени на высоте, равной 3,0 диаметров трубы от среза горелки. /Порошок на пути от дозирующего устQ ройства до пламени проходил через специальное устройство, где подвергается дезагрегированию. После подбора скорости подачи порошка дозирующее устройство выключают и определяют точное содержание в нем порошка:

5 152,45 г. Затем снова включают дозирующее устройство в режиме, обеспечивающем ранее выбранную скорость подачи порошка и одновременно включают отсчет времени. В стационарном режиме, при котором фронт пламени находится на высоте 3,0 диаметра трубы, эксперимент продолжают в течение 15 мин. После выключения дозирующего устройства определяют содержание в

5 нем порошка, равное 80,27 г.

Расход порошка, таким образом, составляет 72,18 г, что соответствует скорости 0,0802 г/с. При указанных скоростях воздуха и газа (метана) концентрация порошка в газовой смеси составляет 80,2 г/м. При двух повторных измерениях, выполненных в аналогичных условиях, получены значения концентрации, равные 80,1 г/м и

80,3 г/мсоответственно.Среднее значение концентрации по результатам трех измерений (с достоверностью 95%) 80,2 ±0,2 г/м.

Пример 2. Определяют огнетушащую способность порошков ПСБ марки

0 Б {ТУ-6-18-139-76) и ПСБ (ТУ-6-18139-78) по режиму аналогично примеру 1 , но фронт пламени в трубе устанавливают на разных высотах от среза горелки в интервале 0.,5-6,0 диаметра

5 трубы.

Полученные при этом результаты измерений приведены в табл. 1.

Наименьший разброс экспериментальных результатов достигается при устаQ новлении фронта пламени на высоте, равной 3,0 диаметра трубы от горелки. При отклонении от этдго значения высоты в интервале 1-5 диаметров трубы точность измерения уменьшается, за пределами указанного интервала режим

5 горения становится неустойчивым. Отношение огнетушащей способности порошков ПСБ-3 и ПСБ марки Б, измеренных предлагаемым способом (см. табл. 1) при высоте фронта пламени 3,0 диаметра трубы, равно 2,3. По методу Дессарта и Малорме (см.. табл. 2) состав ПСВ-3 эффективнее состава ПСБ марки Б в 2,7 раза.

По результатам полигонных испытаний (см. табл. 3), которые произволились тушением бензина по известной методике, состав ПСВ-3 эффективнее состава ПСБ марки Б в 1,9 раза.

Таким образом, оценкасравнительной эффективности двух порошков предлагаемым способом более соответствует результатам полигонных испытаний, чем оценка по известному способу. Кроме того, предлагаемый способ, как видно из таблиц 1 и 2, дает гораздо меньший разброс результатов.

Высокая точность определения огнеТ5ша1цей способности порошковых составов, обеспечиваемая предлагаемым способом, позволяет правильно выби I I

6,0 Обратная величина которой является

рать огнетушбццие составы для тех или иных конкретных условий пожаротушения, а также открывает возможности оптимизации огнетушащих составов в зависимости от концентрации составных компонентов и технологических режимов, что значительно сокращает сроки и объемы экспериментальных исследований .

Результаты определения огнетушащей способности по методу Дессорта

0 и Маларме представлены в табл. 2.

Результаты полигонных испытаний составов ПСБ марки Б и ПСЕ-3 представлены в табл. 3.

- Таблица 1

Пламя полностью уносится из трубы, фронт и пламя трудно установить огнетушащей способностью.

Продолжение табл. 1

Формула изобретения

Способ определения огнетушащей способности порошковых составов, эаключаихцийся в подаче распыленного в струе газа порошка снизу на пламя газовой горелки, размещенной А стеклянной трубе, с последующей оценкой огнетушащей способности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения огнетушащей способности, порошок предва-. рительно дезагрегируют, а в процессе, подачи его на пламя повышают концентрацию порошка в струе газа до отрыва пламени от горелки и удерживают фронт пламени на фиксированной высоте от среза газовой горелки, равной 1-5 диаметрс1м стеклянной трубы, а оценку огнетушащей способности порошкового состава производят по его расходу за время удержания фронта пламени над горелкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(онтиаамени