СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА РАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ С ДОБАВКАМИ
METHOD OF FIRE EXTINGUISHING BY MEANS OF DISPERSED WATER WITH ADDITIVES

Изобретение относится к области создания высокоэффективных средств пожаротушения, которые позволяют повысить огнетушащую способность воды.
3
Известно, что этого можно добиться путем использования распыленной воды и специальных добавок. Однако до сего времени эти работы осуществляются, как правило, монодисперсными каплями, а в качестве добавок используются различные вещества без учета особенностей их влияния на процесс тушения. Вместе с тем, возможности повышения огнетушащей способности воды далеко не исчерпаны. В частности, анализ современных теоретических представлений о механизмах возникновения и прекращения горения показывает, что можно организовать объемное пожаротушение распыленной водой с удельным расходом воды, эквивалентным наиболее сильным ингибиторам горения, т.е. порядка 0,1-0,2 кг/м.
Прототипом изобретения является публикация (И.И.Петров, В.Ч.Реутт. Тушение пламени горючих жидкостей. М.: МКХ РСФСР, 1971, 366 с.), в которой рекомендуется при тушении пожара применять монодисперсную распыленную воду с размером капель 100 мкм для жидкостей с низкой температурой вспышки и с размером капель 500 мкм для жидкостей с температурой вспышки выше 60°С.
Недостатком использования монодисперсного распыла воды является то, что крупные капли обуславливают недостаточную огнетушащую способность, а мелкие капли - далеко не в полной мере достигают горящей поверхности.
Целью заявляемого технического решения является повышение огнетушащей эффективности распыленной воды.
3
3
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе тушения пожара распыленной водой с добавками, включающем в себя объемную подачу капельного потока воды в очаг горения, подача капельного потока воды в очаг горения производится при полидисперсном распыле со средним содержанием мелких капель с размерами от 10 до 50 мкм от 5-15% и крупных капель - от 50 до 150 мкм от 85 до 95% и с суммарным расходом от 0,08 до 0,16 кг/м при интенсивности подачи от 0,1 до 0,5 кг/м в течение 10 мин и при добавлении бикарбонатов или карбонатов фосфатов калия или натрия до значений РН водной среды от 8 до 9.
Применение полидисперсного распыления воды позволяет повысить огнетушащую способность воды за счет оптимального соотношения мелких и крупных капель воды в потоке, доставляемом в очаг горения.
При этом крупные капли способствуют проникновению в очаг пожара и сравнительно мелких капель, которые более эффективно охлаждают и тушат очаг, а также способствуют осаждению дыма.
Повышению огнетушащей способности воды способствует также добавление к ней веществ, имеющих щелочную природу. Ингибирующее действие щелочных добавок (солей щелочных металлов типа карбонатов, бикарбонатов, фосфатов калия и натрия) обусловливается тем, что наиболее важным активным центром в развитии цепного процесса при горении является гидроксильный радикал ОН. Наиболее близкое сходство к этому радикалу и, следовательно, возможность ингибирования реакций в пламени путем обеспечения гибели гидроксильных радикалов имеет щелочная среда (например, вода с растворимыми в ней добавками, имеющими значения РН среды более 7).
В качестве добавок к воде предлагается использовать карбонаты и бикарбонаты, фосфаты калия и натрия в количестве, обеспечивающем значение РН от 8 до 9. При этих значениях РН электропроводимость воды с добавками увеличивается не более чем на 10%, а огнетушащая способность - примерно на 20%.
В качестве методики испытаний по проверке эффективности заявляемого огнетушащего средства была применена методика натурных испытаний для оценки эффективности огнетушителей с различными зарядами (ГОСТ Р 51057-2001. Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний).
Согласно этому стандарту (Приложение В (обязательное)) испытанию подергались очаги пожаров следующих классов:
-очаг класса 1А (дерево, штабель), ℓ=200 мм; квадрат;
-очаг класса В (вне стандарта) в чашках 45 мм и высотой 90 мм (горючее - гептил).
Все испытания проводились в камере размером 1×1×1 м и на открытом воздухе.
3
3
Подача капельного потока воды в очаг горения производилась при полидисперсном распыле со средним содержанием мелких капель с размерами от 1 до 50 мкм от 2-20% и крупных капель - от 50 до 200 мкм от 80 до 98% и с суммарным расходом от 0,06 до 0,20 кг/м при интенсивности подачи от 0,05 до 0,8 кг/м в течение времени от 5 до 12 мин и при добавлении бикарбонатов или карбонатов фосфатов калия или натрия до значений РН водной среды от 7 до 9.
Экспериментально было установлено, что наиболее эффективное тушение пожара в помещениях и на открытом воздухе достигается при следующих условиях:
- малые капли имеют размеры от 10 до 50 мкм с массовым содержанием 5-15%;
- размеры крупных капель от 50 до 150 мкм с массовым содержанием 85-95%;
- плотность воды с добавками 1,1 кг/литр;
- массовый расход, обеспечивающий тушение различных органических материалов, от 0,08 до 0,16 кг/м;
3
- интенсивность подачи - от 0,1 до 0,5 кг/м мкм;
- время подачи - до 10 мин.