СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
METHOD OF FIRE EXTINGUISHING

Изобретение относится к способу тушения пожаров и загораний и реализуется в устройствах пожаротушения, используемых в качестве переносных, передвижных, стационарных огнетушителей, модулях пожаротушения, с зарядом огнетушащей жидкости в качестве огнетушащего вещества (ОТВ). Огнетушащей жидкостью может быть вода или вода с добавками пенообразователей, водные растворы поверхностно-активных веществ и т.п.
Эффективность тушения огнетушащей жидкостью существенно повышается в случае подачи ее в очаг возгорания в виде тонкораспыленного скоростного потока, представляющего из себя (согласно ГОСТ Р 51057 и ГОСТ Р 51017) капельный поток огнетушащего вещества со среднеарифметическим диаметром капель не более 150 мкм. При этом на тушение тратится существенно меньше ОТВ, а также уменьшается вторичный ущерб от пролива, в отличие от тушения сплошным потоком ОТВ. Наиболее эффективным способом создания тонкораспыленного потока огнетушащей жидкости и придания ему высокой скорости является подача смеси инертного газа и жидкости под высоким (более 40 атмосфер) давлением через распылительные форсунки.
Решение вышеупомянутой технической задачи усложняется, если конструкция устройства пожаротушения реализуется в моноблочном исполнении, то есть представляет собой один единственный корпус, оснащенный запорно-пусковым, предохранительным и другими необходимыми устройствами, при выпуске огнетушащего состава из которого реализуются эффекты создания тонкораспыленного потока ОТВ и его подача с высокой скоростью в зону очага загорания.
Решение данной технической задачи обеспечит максимальную эффективность отдачи от затрат на изготовление и монтаж деталей, агрегатов и узлов оборудования, предназначенного для обеспечения эффективности пожаротушения конкретным огнетушащим веществом.
Известен способ пожаротушения, реализованный в установке пожаротушения, которая содержит емкость с огнетушащей жидкостью, снабженную запорно-пусковым устройством, питающий трубопровод, соединенный с оросителями, установленными в защищаемом помещении, емкость с рабочим газом, сифонную трубку и узел формирования газожидкостной смеси. Огнетушащая жидкость представляет собой воду, а рабочий газ - углекислый газ. При срабатывании модуля приводится в действие запорно-пусковое устройство, открывающее доступ рабочему газу в газовую камеру узла формирования газожидкостной смеси. Под напором струи газа, формируемой наклонным отверстием, начинается вытеснение воды из емкости, и она через сифонную трубку поступает в перепускную камеру, из которой перетекает в камеру смешивания. Под воздействием другой газовой струи, формируемой наклонным отверстием, в камере смешивания происходит многократное дробление капель исходного водяного потока, и образующаяся газожидкостная смесь через питающий трубопровод подается через оросители в защищаемое помещение [описание изобретения к патенту РФ №2193908, МПК7 A62C 35/02, опубл. 10.12.2002].
В данном способе применен принцип создания тонкораспыленного потока ОТВ за счет образования газожидкостной смеси с использованием сжиженного углекислого газа (переходящего в процессе выпуска в газообразное состояние) одновременно, как в качестве диспергента, дробящего капли воды, так и в качестве пропеллента (вытесняющего газа).
Однако вышеупомянутый способ не позволит создать высокоскоростной поток тонкораспыленной жидкости из-за потерь энергии и, соответственно, скорости газа в камере смешивания, а также вследствие сильной зависимости давления насыщенных паров сжиженного углекислого газа от температуры, в результате чего при низких температурах давление насыщенных паров будет недостаточным для создания скоростного потока жидкости. Кроме того, в вышеупомянутом способе используются раздельные емкости для огнетушащей жидкости и вытесняющего газа, что делает его неприменимым для использования, например, в огнетушителях, имеющих единственную емкость для огнетушащего вещества, так как использование углекислого газа в качестве вытесняющего газа для огнетушителей с ОТВ на водной основе не допускается действующими стандартами на огнетушители (которые нормируются, в частности, в ГОСТ Р 51057-2001 «Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний» и ГОСТ Р 51017-2009 «Техника пожарная. Огнетушители передвижные. Общие технические требования. Методы испытаний»).
Известен способ пожаротушения, реализованный в устройстве пожаротушения тонкораспыленным потоком огнетушащей жидкости или потоком пены с заданным уровнем кратности, содержащем герметичную емкость с жидким огнетушащим веществом и сжатым вытесняющим газом, систему выпуска жидкого огнетушащего вещества из герметичной емкости, включающую сифонную трубку, запорно-пусковое устройство и распылитель, при этом система выпуска жидкого огнетушащего вещества снабжена второй сифонной трубкой, которая посредством U-образного отвода герметично соединяется с газовой трубкой, входной конец которой располагается выше начального уровня жидкого огнетушащего вещества в герметичной емкости. В качестве вытесняющего газа используют газ, не сжижающийся в диапазоне рабочих температур и давлений внутри герметичной емкости [описание изобретения к патенту РФ №2489187, МПК7 A62C 31/00, опубл. 10.08.2013].
В данном способе применен принцип создания тонкораспыленного скоростного потока ОТВ за счет образования газожидкостной смеси с использованием сжатого газа, находящегося в той же емкости, что и ОТВ, одновременно, как в качестве газа-диспергента, так и в качестве газа-пропеллента. Вышеупомянутый способ позволяет разместить все компоненты, необходимые для тушения очага пожара, в одном корпусе. Кроме того, за счет слабо зависящего от температуры давления сжатого газа, данный способ позволит создать стабильный скоростной поток тонкораспыленного ОТВ в широком диапазоне температур.
К недостаткам способа относится то, что объем сжатого газа, необходимого для одновременного выполнения функций диспергента и пропеллента, окажется значительным настолько, что огнетушащее вещество, выполняющее целевую функцию тушения пожара, будет занимать не более половины объема корпуса устройства, то есть вышеупомянутый объем емкости для огнетушащего вещества будет использоваться нерационально.
Задача, решаемая изобретением, и достигаемый технический результат заключаются в создании способа тушения очагов пожара с повышенной эффективностью тушения, минимизацией ущерба от последствий применения при простоте его реализации.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в способе пожаротушения, заключающемся в создании в очаге пожара огнетушащей среды путем выпускания из герметичной емкости огнетушащей жидкости под давлением сжатого газа-пропеллента, в огнетушащую жидкость до ее выпуска из герметичной емкости добавляют инертный газ-диспергент, способный растворяться в огнетушащей жидкости под давлением газа-пропеллента, при этом огнетушащую среду формируют из огнетушащей жидкости и инертного газа-диспергента в виде тонкораспыленного потока.
Кроме этого:
- в качестве огнетушащей жидкости используют воду, или воду с добавками пенообразователей, или водные растворы поверхностно-активных веществ;
- в качестве газа-пропеллента используют газ, не сжижающийся в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия и давлений от 40 до 200 атмосфер внутри герметичной емкости;
- в качестве газа-пропеллента используют азот, воздух, аргон, гелий;
- в качестве инертного газа-диспергента используют газ, способный растворяться в огнетушащей жидкости под действием внешнего давления;
- в качестве инертного газа-диспергента используют углекислый газ или хладоны.
Способ создания тонкораспыленного потока огнетушащей жидкости заключается в выпуске из герметичной емкости огнетушащей жидкости под действием давления газа-пропеллента, который находится в герметичной емкости под давлением от 40 до 200 атмосфер и не сжижается в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия. Интервалы пределов давления и температур определяются условиями применения огнетушителей. При этом в огнетушащей жидкости находится инертный газ-диспергент, например, углекислый газ или огнетушащий хладон, растворенный в ней под воздействием давления газа-пропеллента, в качестве которого может быть использован азот, или воздух, или аргон, или гелий. При выпуске огнетушащей жидкости с растворенным в ней газом-диспергентом в условия атмосферного давления, за счет эффекта десорбции растворенного в жидкости инертного газа-диспергента, поток огнетушащей жидкости будет разбиваться на мелкие капли с сохранением высокой скорости потока тонкораспыленной жидкости за счет высокого давления газа-пропеллента, что существенно повысит эффективность тушения очагов загорания при минимизации ущерба от последствий применения.
Пример
Изобретение реализовано в устройстве пожаротушения, например, переносном или передвижном огнетушителе или в модуле пожаротушения, таком, например, как модуль пожаротушения, описанный в патенте РФ на изобретение №2461402, МПК7 A62C 35/00, опубл. 20.09.2012.
При подготовке устройства к работе в корпус устройства заливается огнетушащая жидкость - вода, или вода с добавками пенообразователей, или водный раствор поверхностно-активных веществ. Огнетушащая жидкость за счет добавок позволяет сохранять свои функциональные качества в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50 градусов Цельсия. В корпус устанавливается запорно-пусковое устройство (ЗПУ), оснащенное сифонной трубкой, предназначенной для подачи огнетушащей жидкости со дна корпуса. Затем в корпус при открытом ЗПУ известным способом закачивают определенное количество инертного газа-диспергента, например углекислого газа, который частично растворится в ОТВ, а частично займет полость, свободную от жидкости. После этого в корпус при открытом ЗПУ закачивают инертный газ-пропеллент, например, азот до давления 40-200 атмосфер, под воздействием которого газ-диспергент, способный растворяться в огнетушащей жидкости, полностью растворится в ней.
При открывании клапана ЗПУ огнетушащая жидкость под воздействием высокого давления газа-пропеллента будет выходить через сифонную трубку из устройства пожаротушения в очаг загорания, при этом, за счет эффекта десорбции растворенного в жидкости инертного газа-диспергента, поток огнетушащей жидкости будет разбиваться на мелкие капли с сохранением высокой скорости потока тонкораспыленной жидкости за счет высокого давления газа-пропеллента.
Вышеуказанный способ может быть реализован при применении существующих модулей пожаротушения, использующих в качестве огнетушащего вещества сжиженные газы или жидкости, находящиеся под избыточным давлением газа-вытеснителя.