СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ В ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ И АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ
METHOD OF FIRE-FIGHTING IN CLOSED FACILITIES AND AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHER

Изобретение относится к способам и устройствам тушения пожаров в закрытых помещениях, преимущественно, на транспортных средствах.
Известно изобретение [1], которое относится к системам автоматического тушения пожара в поезде. Система автоматического тушения пожара в поезде содержит блоки выявления пожара, размещенные в вагонах поезда и выполненные с возможностью выявления возникновения пожара; блок управления для приема сигнала от блока выявления пожара и определение наличия пожара; блоки форсунок, установленные в вагонах поезда и выполненные для распыления огнетушащего вещества, когда блок управления определяет наличие пожара; и блоки подачи огнетушащего вещества, содержащие корпуса, связанные с блоками форсунок и наполненные огнетушащим веществом при заданном давлении, клапаны для избирательного открывания и закрывания корпусов и блоков форсунок и приводы для приведения в действие клапанов под управлением блока управления. Изобретение позволяет увеличить скорость определения пожара в вагоне и принять меры противодействия.
Недостаток конструкции в ее сложности и больших габаритах.
Известна установка автономного пожаротушения [2], которая относится к пожарной технике и может быть использована при тушении пожаров. Для повышения надежности и эффективности работы установки газогенераторы снабжены термоэлектрическими генераторами и электрически соединенными с ними вторыми инициаторами воспламенения, при этом газогенераторы и термоэлектрические генераторы соединены между собой теплотехнически, а электрический выход каждого термоэлектрического генератора соединен с входами вторых инициаторов воспламенения газогенераторов. Недостаток - сравнительно низкая скорость срабатывания.
Известна комплексная система пожаротушения танков, боевых машин пехоты, самоходных артиллерийских установок [3], включающая в себя негерметизируемое продуваемое вентилятором, как в процессе пожаротушения, так и в рабочее режиме, моторно-трансмиссионное отделение (МТО), штатную систему пожаротушения, обеспечивающую тушение пожара в обитаемом отделении, герметичную бронированную перегородку между обитаемым отделением и МТО, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена подсистемой, имеющей один или несколько источников взрывной волны заданной мощности, расположенных в относительно замкнутом объеме МТО или расположенных вне МТО, а их взрывная волна при срабатывании направлена внутрь МТО и/или один или несколько источников взрывной волны и один или несколько источников огнетушащих веществ, расположенных в относительно замкнутом объеме МТО или расположенных вне МТО, а их взрывная волна и распыливаемое огнетушащее вещество направлено внутрь МТО и распыляемых при срабатывании источника взрывной волны, термодатчики, формирующие сигнал о возникновении пожара и блок управления, подающий команды по заданной программе на подрыв источника или нескольких источников взрывной волны и распыления огнетушащих веществ.
Недостаток устройства в отрицательном воздействии взрывной волны на экипаж.
Известна система пожаротушения мотогондолы воздушно-реактивного двигателя [4]. Сущность изобретения: система содержит пульты сигнализации о пожаре и управления подачей газоаэрозольного огнетушащего состава из камеры с выходными отверстиями, связанные через блок управления с датчиками температуры. Камера системы представляет кольцевой коллектор для размещения в носовой части мотогондолы. В качестве газоаэрозольного состава используют состав на основе нитрата калия в виде зарядов из цилиндрических канальных шашек. Последние размещены по оси коллектора. Их геометрические размеры определяют из соотношения (D-d)/4<Vx 1c<(D-d)/2, где D, d - соответственно диаметр шашки и диаметр канала шашки; V - скорость горения состава.
Недостаток устройства в специфичности его конструкции. Трудность ее компоновки в наземных транспортных средствах.
Известен автоматический огнетушитель [5], включающий порошкообразный огнетушительный состав, размещенный в контейнере, пороховой заряд с воспламенителем, датчик пламени, снабжен камерой сгорания с калиброванным отверстием для размещения порохового заряда. Внутри контейнера установлен инжектор для истечения пороховых газов и вытеснения газами огнетушительного состава. Калиброванное отверстие камеры сгорания соединено с входным отверстием инжектора, а выходные отверстия в количестве не менее 4-х направлены в сторону дна контейнера. Датчик пламени выполнен работающим в ИК-спектре. Автоматический огнетушитель снабжен устройством, соединенным с датчиком пламени, для подачи при срабатывании огнетушителя звукового сигнала, причем длительность звукового сигнала не менее 3-х минут. Кроме того, автоматический огнетушитель снабжен устройством, соединенным с датчиком пламени, для подачи при срабатывании огнетушителя светового сигнала.
Недостаток данного автоматического огнетушителя в том, что он имеет малое быстродействие из-за низкой текучести порошкообразного огнетушительного состава и высокого сопротивления инжектора. Однако по своей технической сущности оно наиболее близко предлагаемому решению и принято в качестве прототипа.
Заявителем предложен способ пожаротушения в закрытых помещениях, заключающийся в создании в очаге пожара огнетушащей среды путем выпускания из баллона и распылении огнетушащего вещества под давлением через выпускной клапан. При этом на баллон устанавливают выпускной клапан, настроенный на срабатывание от воздействия на него дозированным избыточным давлением, значительно превышающим нормальное давление в баллоне, затем на баллон также устанавливают устройство создания упомянутого избыточного давлении, снаряженное рабочим телом, заправляют баллон огнетушащим веществом, затем в баллон нагнетают инертный газ до нормального давления, меньшего давления срабатывания выпускного клапана, а в момент возникновения возгорания в устройстве создания дополнительного давления инициируют рабочее тело, переводя его в газообразное состояние, вводят в баллон, создают избыточное давление в баллоне, достаточное для срабатывания выпускного клапана, открывают последний и, выпуская из баллона огнетушащее вещество, распыляют его в зоне возгорания в виде мелкодисперсного тумана. Кроме того, в объеме огнетушащего вещества диффузионно растворяют инертный газ, а распыление огнетушащего вещества производят через форсунку.
На фиг.1 представлена конструкция огнетушителя, а на фиг.2 и 3 варианты его выпускных отверстий.
Учитывая недостатки известных конструкций, особенно, недостаточное быстродействие, заявителем представлен способ пожаротушения в закрытых помещениях, заключающийся в создании в очаге пожара огнетушащей среды путем выпускания из баллона и распылении огнетушащего вещества под давлением через выпускной клапан. При этом на баллон устанавливают выпускной клапан, настроенный на срабатывание от воздействия на него дозированным избыточным давлением, значительно превышающим нормальное давление в баллоне, затем на баллон также устанавливают устройство создания упомянутого избыточного давлении, снаряженное рабочим телом, заправляют баллон огнетушащим веществом, затем в баллон нагнетают инертный газ до нормального давления, меньшего давления срабатывания выпускного клапана, а в момент возникновения возгорания в устройстве создания дополнительного давления инициируют рабочее тело, переводя его в газообразное состояние, вводят в баллон, создают избыточное давление в баллоне, достаточное для срабатывания выпускного клапана, открывают последний и, выпуская из баллона огнетушащее вещество, распыляют его в зоне возгорания в виде мелкодисперсного тумана. Кроме того, в объеме огнетушащего вещества диффузионно растворяют инертный газ, а распыление огнетушащего вещества производят через форсунку. Предложена конструкция, представляющая собой автоматический огнетушитель, содержащий баллон с зарядным и выпускным клапанами и датчик возгорания. Огнетушитель содержит устройство создания дополнительного избыточного давления, снаряженное рабочим телом и сообщающееся с внутренней полостью баллона, при этом рабочее тело снабжено инициирующим устройством, соединенным с датчиком возгорания. В качестве рабочего тела использовано взрывчатое вещество, например, порох. Форсунка для истечения огнетушащей жидкости выполнена в виде сопла Лаваля.
При этом выпускной клапан снабжен мембраной, рассчитанной на разрушение под дозированным избыточным давлением жидкости, превышающем нормальное в 1,4…2,1 раза.
Устройство состоит из баллона 1 с зарядным 2 и выпускным 3 клапанами, а также датчика 4 возгорания. Огнетушитель содержит устройство 5 создания дополнительного избыточного давления, снаряженное рабочим телом 6 и сообщающееся с внутренней полостью баллона 1, при этом рабочее тело 6 снабжено инициирующим устройством 7, соединенным с датчиком 4 возгорания. В качестве рабочего тела 6 использовано взрывчатое вещество, например, порох. Форсунка 8 служит для истечения огнетушащей жидкости и выполнена в виде сопла Лаваля. В самом узком сечении сопла форсунки 8 установлена мембрана, выполняющая роль выпускного клапана 3. Мембрана рассчитана на разрушении под дозированным избыточным давлением жидкости, превышающем нормальное в 1,4…2,1 раза. Возможно применение насадки 9 (фиг.3).
Устройство работает следующим образом. В момент возгорания датчик 4 подает управляющее воздействие на устройство 5, которое инициирует рабочее тело 6. Рабочие газы его попадают в полость баллона 1 резко поднимают давление внутри баллона в 1,5 раза. Выпускной клапан 3, т.е. мембрана, срезается по заранее выполненной ослабляющей канавке и клапан 3 срабатывает. Огнетушащая жидкость, насыщенная газами через сопло форсунки 8 устремляется наружу. При этом она приобретает большую скорость, резко распыляясь в виде тумана. Ее струя имеет хорошую и устойчивую направленность на горящий объект. Если по условиям тушения требуется объемный распыл, то используется насадка 9 с несколькими форсунками.
Очевидно, что данный способ и конструкция, его реализующая решают сразу три задачи:
- гарантированное и практически мгновенное и полное открытие выходного отверстия огнетушителя,
- ускоренное вытеснение огнетушащего вещества из баллона, по сравнению с известными устройствами (менее 50 мс),
- лучшее распыление, более высокая скорость истечения и дальность действия струи огнетушащего вещества.
Заявителем изготовлено опытное устройство, которое продемонстрировало удовлетворительные результаты.
Перечень использованных информационных источников
1. Патент РФ №2357776, Система тушения пожара в поезде,
2. Заявка РФ №93008738/12, 11.02.1993, Установка автономного пожаротушения,
3. Патент РФ №2216369, Заявка №2002116469/12, 21.06.2002, Комплексная система пожаротушения танков, боевых машин пехоты, самоходных артиллерийских установок,
4. Авт. свид. СССР №1821986, Система пожаротушения мотогондолы двигателя,
5. Заявка РФ №92011833/12, 14.12.1992, Автоматический огнетушитель (прототип).