СПОСОБ ЗАРЯДКИ СРЕДСТВ ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
CHARGING METHOD OF DRY POWDER FIRE-EXTINGUISHING MEANS

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к средствам порошкового пожаротушения, используемым для тушения пожаров твердых и жидких горючих материалов, объектов и помещений различного назначения. Предлагаемое изобретение может быть применено к любым средствам порошкового пожаротушения как к ручным огнетушителям, так и к модулям порошкового пожаротушения (МПП).
В настоящее время широко распространены различные средства порошкового пожаротушения (ручные огнетушители, МПП). Например, известны: порошковый огнетушитель (пат. РФ №2082472, кл. А62С 35\10, публ. 1997 г.), устройство порошкового пожаротушения (пат. РФ №2085235, кл. А62С 35\22, публ. 1997 г.), автоматический порошковый огнетушитель (пат. РФ №2147902, кл. А62С 35\22, публ. 1999 г.).
Из описаний к этим изобретениям следует, что зарядка данных устройств производится традиционным способом, а именно путем простой засыпки огнетушащего порошка в корпус устройства. При этом в каждом конкретном случае могут использоваться порошки с разными свойствами, однако в пределах одного устройства используется порошок одного вида.
К причинам, препятствующим использованию традиционного способа зарядки, относится то, что использование при зарядке одного вида порошка позволяет решать одну задачу, например повышение огнетушащей способности (при использовании порошка малой насыпной плотности) или увеличение дальности подачи порошка (при использовании порошка большей насыпной плотности).
Известен способ зарядки самосрабатывающего огнетушителя (патент РФ №2056878, кл. А62С 2\00, публ. 1996 г.), который осуществляют путем послойного засыпания огнетушащего порошка и газообразующего агента, причем газообразующий агент размещают между слоями огнетушащего порошка, дополнительного раздельного уплотнения каждого слоя и последующей герметизации сосуда. Данное устройство является автономным и срабатывает непосредственно от очага пожара без участия человека при разрыве стеклянного сосуда после нагрева до определенной температуры.
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа зарядки, относятся отсутствие возможности использовать устройство, заряженное таким способом, в ручном варианте пуска, а следовательно, осуществлять направленную подачу огнетушащего порошка, и ограниченная высота размещения устройства до 2 метров.
В связи с этим актуальной задачей является разработка способа зарядки средств порошкового пожаротушения, который являлся бы универсальным, и применим для различных видов средств порошкового пожаротушения, с обеспечением подачи огнетушащего порошка на расстояние больше 2 м. На решение этой задачи и направлено предлагаемое изобретение.
По совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату наиболее близким к предлагаемому способу является способ зарядки самосрабатывающего огнетушителя (патент РФ №2056878, кл. А62С 2\00, публ. 1996 г.), который и выбран в качестве прототипа.
Техническим результатом при применении средств порошкового пожаротушения (например, модулей), заряженных предлагаемым способом, является повышение эффективности пожаротушения в различных помещениях, особенно большой площади и высоты, за счет увеличения дальности подачи огнетушащего порошка при сохранении его высокой огнетушащей способности. Кроме того, зарядка предлагаемым способом, например, ручного огнетушителя, позволяет обеспечить безопасность человека, производящего тушение очагов возгорания за счет увеличения расстояния между очагом возгорания и средством пожаротушения.
Указанный технический результат достигается тем, что способ зарядки средств порошкового пожаротушения, включающий операции по послойной засыпке огнетушащего порошка, уплотнению каждого слоя и последующей герметизации сосуда, отличающийся тем, что послойную засыпку огнетушащего порошка производят порошками разной насыпной плотности, чередуя слой порошка меньшей плотности со слоем порошка большей насыпной плотности, причем начинают засыпку с порошка большей насыпной плотности.
3
3
Для достижения наилучшего результата, в качестве порошка большей насыпной плотности используют порошок с насыпной плотностью более 1000 кг/м, а в качестве порошка с меньшей насыпной плотностью используют порошок с насыпной плотностью менее 1000 кг/м.
3
Для получения наилучшей совокупности показателей огнетушащей эффективности при максимальном расстоянии от средства пожаротушения до очага возгорания разница показателей плотностей между четными и нечетными слоями порошков составляет не менее 200 кг/м, количество огнетушащего порошка с большей насыпной плотностью составляет не более 40% от общей массы засыпаемого порошка, а массы порошка с большей насыпной плотностью в отдельных слоях равны.
В целях достижения необходимого технического результата следует применять огнетушащие порошки, имеющие различные показатели насыпной плотности, соблюдая при этом определенную последовательность засыпки, и придерживаться процентного соотношения между массами порошков различной плотности как в общей массе, так и по массовым соотношениям между слоями порошков.
При проведении экспериментальных исследований было отмечено, что при выбросе огнетушащего порошка, частицы разного размера и соответственно разной массы (плотности) приобретают различные значения кинетической энергии. Соответственно этими показателями будет определяться дальность подачи огнетушащего порошка. С другой стороны более мелкий порошок за счет большей удельной поверхности, по сравнению с крупным, имеет наилучшие показатели по огнетушащей способности. При использовании порошка с большей насыпной плотностью в количестве, превышающем 40% от общей массы засыпаемого порошка, снижается огнетушащая способность средств пожаротушения за счет снижения доли порошка с меньшей насыпной плотностью. Сочетание этих двух факторов определенным образом позволяет получить оптимальные значения по дальности подачи и огнетушащей эффективности, что и было доказано при использовании в модулях порошкового пожаротушения импульсного действия, например типа «Буран».
3
При разнице показателей плотностей между четными и нечетными слоями порошка менее 200 кг/м, происходит смешение слоев порошка при хранении, транспортировке и т.п., что отрицательно влияет на технический результат.
Предлагаемый способ зарядки средств пожаротушения поясняется конкретными примерами.
Порядок осуществления предлагаемого способа в отношении ручного огнетушителя приведен в следующем примере.
3
3
3
В ручной огнетушитель закачного типа, объемом 3 литра, засыпался огнетушащий порошок марки Вексон АВС 25, удельная насыпная плотность которого составляет 1400 кг/м, в количестве 0,6 кг. Затем засыпался огнетушащий порошок марки ИСТО 1, удельная насыпная плотность которого составляет 990 кг/м. Количество порошка составляло 1,8 кг. Последним засыпался порошок марки Вексон АВС 25, удельная насыпная плотность которого составляет 1400 кг/м, в количестве 0,6 кг. После засыпки каждый слой порошка уплотняли в течение 60-90 секунд. Общее количество слоев 3. Общее количество порошка составляло 3 кг.
Примеры осуществления предлагаемого способа, аналогичного описанному выше, в отношении ручных огнетушителей и результаты их испытаний представлены в таблице 1.
Порядок осуществления предлагаемого способа в отношении модуля порошкового пожаротушения приведен в следующем примере.
3
3
3
В модуль порошкового пожаротушения «Буран -8СВ», объемом 8 литров, засыпался огнетушащий порошок марки Вексон АВС 25, удельная насыпная плотность которого составляет 1400 кг/м, в количестве 0,6 кг. Затем засыпался огнетушащий порошок марки ИСТО 1, удельная насыпная плотность которого 990 кг/м. Количество порошка составляло 1,8 кг. Последним засыпался порошок марки Вексон АВС 25, насыпная плотность которого составляет 1400 кг/м, в количестве 0,6 кг. После засыпки каждый слой порошка уплотняли в течение 60-90 секунд. Общее количество слоев 3. Общее количество порошка составляло 7 кг. Примеры осуществления предлагаемого способа, аналогичного описанному выше, в отношении модулей порошкового пожаротушения, и результаты их испытаний представлены в таблице 2.
Испытания средств пожаротушения, заряженных предлагаемым способом, проводились согласно требованиям НПБ 170-98 «Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний». Согласно требованиям НПБ тушились очаги бензина определенного ранга. При испытании огнетушителей ранг огнетушителя обозначался от 34 В до 70 В. Чем больше цифровое обозначение, тем больше площадь горения, при этом расстояние, с которого осуществлялось тушение, варьировалось от 2,0 до 4,0 метров.
Испытания модулей порошкового пожаротушения проводились согласно методике огневых испытаний при тушении очагов максимальной площади, изложенной в НПБ 67-98 « Модули порошкового пожаротушения. Общие технические требования. Методы испытаний».
При испытаниях использовались огнетушащие порошки, серийно выпускаемые промышленностью. Например: марки Вексон АВС 25, изготовитель ЗАО «Экохиммаш» г.Буй, Костромской области, марки ИСТО-1, изготовитель ЗАО «Источник Плюс» г.Бийск Алтайского края.
Также возможно получение огнетушащих порошков определенной насыпной плотности путем ручного рассеивания серийно выпускаемого порошка. Для примера был рассеян огнетушащий порошок марки Вексон АВС 25, а затем были отобраны фракции с необходимой плотностью согласно заявляемым параметрам.
Результаты огневых испытаний оказались идентичными результатам при работе с серийно выпускаемыми порошками. При испытаниях дополнительно определялось влияние количества слоев порошка на параметры работы. Количество слоев составляло 2, 3, 4, 5. Дальнейшее увеличение количества слоев нецелесообразно, так как не приводит к повышению технического результата. Кроме того, увеличение количества слоев связано с общим увеличением времени заправки, что снижает общую производительность изготовления изделий.
Как видно из таблицы 1, показатели по огнетушащей способности и по дальности подачи, согласно предлагаемой заявке, являются наилучшими (дальность подачи 4 метра, очаг ранга 70 В, примеры 1, 2, 3, 4), по сравнению с каждым порошком в отдельности. Например, при тушении порошком марки Вексон АВС 25 (пример 11), дальность подачи порошка составляет 4 метра, а огнетушащая способность 55 В. При работе с порошком марки Исто 1 (пример 12) дальность составляет 2,5 метра при огнетушащей эффективности 70 В.
Результаты сравнительных испытаний модулей порошкового пожаротушения, заряженных предлагаемым способом и заряженных традиционным способом, представлены в таблице 2. Испытания показали, что наилучшие результаты по таким показателям, как площадь тушения и высота подачи порошка, получены при использовании модулей, заряженных в соответствии с формулой изобретения.
3
3
3
Так модули, способ зарядки которых включал распределение слоев таким образом, что сначала засыпался слой порошка с насыпной плотностью 1200 кг/м, а за ним слой порошка с насыпной плотностью 900 кг/м, и количество порошка с насыпной плотностью 1200 кг/м составляло не более 40% от общей массы засыпаемого порошка, показали наилучшие результаты при испытаниях (тушение очага ранга 233 В с высоты 4,0 метра, примеры 1, 2, 3, 4). В то время, как испытания модулей, заряженных по прототипу (примеры 11, 12), показали, что наилучшие показатели по огнетушащей способности при тушении очага ранга 233 В достигались только с высоты 2,0 метра, а с высоты 4,0 метра тушился очаг только ранга 89 В, что подтверждает правильность требований формулы изобретения.
Таким образом, предлагаемое изобретение направлено на решение поставленной задачи и соответствует всем критериям патентоспособности по действующему законодательству.
Таблица №1
Результаты сравнительных испытаний ручных огнетушителей, заряженных предлагаемым и традиционным способом
№примеров
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11*
12*
Плотность порошка в нечетном слое, кг/м<sup>3</sup>
1400
1100
1200
1200
900
1300
1200
1400
1100
1200
1400
990
Плотность порошка в четном слое, кг/м<sup>3</sup>
990
800
900
900
700
1100
900
900
990
900
Разница показателей
410
300
300
300
200
200
300
500
110
300
-
-
плотностей порошков
Количество порошка с
40
30
35
35
40
40
50
40
40
35
-
-
плотностью более 1000 кг/м<sup>3</sup>, %
Соотношение весов
1:1
-
1:1
1:1:1
1:1
1:1
1:1
1:1,5
1:1
1,5:1
-
-
порошков с плотностью более 1000 кг/м<sup>3</sup> в слоях
Общее количество слоев
3
2
4
5
3
4
3
4
3
4
1
1
Площадь тушения, м<sup>2</sup>
70 В
70 В
70 В
70 В
70 В
55 В
34 В
55 В
55 В
55 В
21 В
34 В
Дальность подачи порошка, м
4,0
4.0
4,0
4,0
2,5
3,0
4,0
3,0
4,0
3,0
2.0
2,0
* - огнетушители, заряженные традиционным способом
Таблица №2
Результаты сравнительных испытаний модулей порошкового пожаротушения типа «Буран-8 СВ», заряженных предлагаемым способом и способом по прототипу.
№примеров
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11*
12*
Плотность уплотненного порошка в нечетном слое, кг/м<sup>3</sup>
1400
1400
1100
1300
900
1300
1200
1100
1200
1200
1400
990
Плотность уплотненного
990
800
900
950
700
1100
900
990
900
900
-----
-----
порошка в четном слое, кг/м<sup>3</sup>
Разница показателей плотностей порошков
410
500
200
350
200
200
300
110
300
300
Количество порошка с
40
30
35
40
40
40
50
40
40
35
100
100
плотностью более 1000 кг/м<sup>3</sup>, %
Соотношение весов
1:1
-
1:1
1:1:1
1:1
1:1
1:1
1:1
1:1.5
1,5:1
-----
-----
порошков с плотностью более 1000 кг/м<sup>3</sup> в слоях
Общее количество слоев
3
2
4
5
3
4
3
4
4
4
1
1
Площадь тушения, м<sup>2</sup>
233 В
233 В
233 В
233 В
233 В
233 В
89 В
144 В
144 В
144 В
89 В
233 В
Высота подачи порошка, м
4,0
4,0
4,0
4,0
2,5
2,5
4,0
4,0
3,0
2,5
4,0
2,0
* - модули, заряженные способом по прототипу