Система пожаротушения в автотранспортном тоннеле с применением струй температурно-активированной воды

СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ В АВТОТРАНСПОРТНОМ ТОННЕЛЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ СТРУЙ ТЕМПЕРАТУРНО-АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ

С.С. Зозуля, В.И. Федянин, д.т.н.

Воронежский государственный технический университет

A.A. Калач, к.х.н., доцент Воронежский институт ГПС МЧС России

Повышение эффективности использования воды при тушении пожаров является одной из основных проблем, которые стоят сейчас перед современной наукой. Многочисленные исследования по данному вопросу сводятся к двум направлениям улучшения огнетушащих свойств воды: первое - улучшение смачивающих свойств воды и улучшение ее текучести; второе - уменьшение размера капель воды (получение «водяного тумана»), при этом происходит их полное испарение в очаге пожара.

Статья посвящена вопросам улучшения огнетушащих свойств воды. Установки пожаротушения, в которых используется «водяной туман», широко используются за рубежом и в России. Однако для получения «водяного тумана» в зарубежных и отечественных установках используются либо большое давление (до 200-300 атм.) и химически подготовленная вода, либо специально сконструированные распылители. Перечисленные методы получения «водяного тумана» энергозатратны, а потому и не очень эффективны.

В последнее время появилось новое техническое решение по улучшению огнетушащих свойств воды. Это связано с применением струй тем-пературно-активированной воды, которая не только тушит пожары, но и резко снижает температуру пламени и осаждает дым. Сущность данного явления заключается в том, что пресная вода вследствие нагревания ее до высоких температур под большим давлением изменяет свои свойства. После возвращения к обычным условиям такая вода находится в особом, так называемом метастабильном состоянии. Такая вода названа активированной, а процесс - температурной активацией.

Струи температурно-активированной воды (TAB) получают из перегретой воды после ее подачи через стволы специальной конструкции. Если давление перегретой воды уменьшится до атмосферного (например, перегретая вода выпускается из замкнутого объема в атмосферу), то происходит почти мгновенное ее вскипание. В результате этого явления одна часть перегретой воды переходит в пар, а другая часть дробится на капли диаметром меньше 100 мкм, эти капли образуют «водяной туман».

Данные струи TAB могут быть эффективно использованы при тушении пожаров в транспортных тоннелях. Струи TAB эффективно тушат пожары в замкнутых объемах, так как образуют большой объем пара и «водяного тумана», которые эффективно осаждают дым и пары ядовитых ве-

ществ, а также вытесняют воздух и тем самым уменьшают процентное содержание кислорода в зоне горения (Рис 1.). Стоит отметить и тот факт, что при тушении пожаров струями TAB капли воды размером менее 50 мкм и пар долго не осаждаются (витают) и вместе с конвективными потоками воздуха инжектируются в очаг пожара. Это явление существенно расширяет возможности пожарного автомобиля с перегретой водой по тушению пожаров в сложных условиях, таких как возгорание в автотранспортных туннелях.

Рис. 1. Использование TAB для тушения пожаров в транспортных тоннелях

На кафедре ТОГОЧС ВГТУ была разработана 3D модель дорожно-транспортного происшествия в автотранспортном тоннеле, в результате которого возникает возгорание транспортного средства. В данной ситуации для тушения пожара предлагается использовать противопожарную систему с применением струй температурно-активированной воды (Рис.2). Использование такой системы пожаротушения наиболее эффективно ввиду ее многочисленных преимуществ по отношению к традиционным способам пожаротушения в данных условиях.

Рис. 2. 3D модель системы пожаротушения с применением струи TAB в

автотранспортном тоннеле

Оборудование струй TAB устанавливается на 3-1/16-50(43118) «Пи-Ро» (Рис.3). Данный автомобиль был разработан академией ГПС МЧС России совместно со специалистами «Аква-ПиРо-Альянс». АПМ рассчитан на эксплуатацию в районах с холодным и умеренным климатом при температуре окружающего воздуха в диапазоне (-40 - + 40 °С).

Рис. 3. Общий вид АПМ.

Использование АПМ, оснащенных установкой для получения ТАВ при тушении пожаров дает следующие преимущества:

- обеспечение эффективного осаждения продуктов горения в объемах со сложной конфигурацией;

- резкое снижение температуры во внутренних объемах здания без пролива большого количества воды даже в замкнутых объемах;

- обеспечение тушение очага пожара для практически всех видов горючих веществ

- снижение, как минимум в десять раз, расходов воды на пожаротушение.

Таким образом, благодаря разработке и организации производства АПМ становится практически возможным и предлагается к внедрению принципиально новый подход к обеспечению безопасности транспортных объектов, объектов промышленности, а также объектов нефтегазового комплекса. Разумеется, для реализации такого подхода потребуется корректировка нормативных документов, регламентирующих деятельность ремонтно-восстановительных бригад и пожарных частей по охране объектов.